在電子學(xué)中，二極管具有單向?qū)ǖ莫?dú)特特性。主要功能是整流、穩(wěn)壓和檢測(cè)。此外，還添加了不同材料的發(fā)光二極管（LED）用于指示和照明。在二極管電路中，電流只能從陽(yáng)極流入并流出陰極。根據(jù)不同的電路要求，有許多不同類(lèi)型的二極管可供選擇。大多數(shù)早期的二極管都是由鍺單晶制成的。后來(lái)，隨著硅材料的解決和制造工藝，硅管得到了開(kāi)發(fā)和推廣。以下是區(qū)分硅（Si）二極管和鍺（Ge）二極管的方法。

一、 電路特性：硅管與鍺管
1.1 鍺二極管和硅二極管的區(qū)別
Si二極管和Ge二極管的電路特性相同，制造工藝也相同。由于材料不同，Si二極管的熱穩(wěn)定性好，Ge二極管的熱穩(wěn)定性稍差。
（1）當(dāng)電流相同時(shí)，Ge管的直流電阻小于Si管的直流電阻。但是，對(duì)于交流電阻，情況正好相反。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，Ge二極管在正向方向上開(kāi)始有0.2V的電流，而Si二極管直到0.5V才開(kāi)始有電流，也就是說(shuō)，兩者達(dá)到導(dǎo)通的初始電壓是不同的。
（3）在反向電壓下，硅管的漏電流遠(yuǎn)小于鍺管。開(kāi)始導(dǎo)通后，Ge管電流緩慢增加，Si管電流增加相對(duì)較快。
（4）硅管的閾值電壓高于鍺管，因?yàn)楣韫艿拈撝惦娏鬟h(yuǎn)小于鍺管。通常，硅管的閾值電壓約為0.5V~0.6V，鍺管的閾值電壓約為0.1V~0.2V。
（5）溫度變化對(duì)Ge二極管的影響較大，但對(duì)硅二極管的影響較小。因此，硅管比Ge管具有更好的耐高溫性。

從上表可以看出，硅管導(dǎo)通所需的正向電壓高于鍺管，因此通過(guò)知道正向電壓可以區(qū)分二極管。

此外，還有一種非常直接的方法可以使用萬(wàn)用表的Ω勢(shì)壘測(cè)量二極管。如圖所示，萬(wàn)用表的紅筆（陽(yáng)極）連接到二極管的陰極，黑色筆（陰極）連接到二極管的陽(yáng)極。如果被測(cè)二極管的電阻在1kΩ左右，則為鍺管;如果電阻為4~8kΩ，則為硅管。

與鍺二極管相比，硅二極管具有更高的耐壓性、更短的響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定的性能。在大多數(shù)電路中，硅管可以代替鍺管，但其正向壓降高于鍺管。因此，在某些特定的環(huán)境中，例如小信號(hào)檢測(cè)電路，鍺管更好。

1.2 Ge和Si晶體管的區(qū)別
主要區(qū)別在于結(jié)壓降不同，鍺管的正向壓降較低約0.3V，硅管較高約0.7V。此外，硅材料豐富，制造工藝適合批量生產(chǎn)，因此被廣泛應(yīng)用，成為電子設(shè)備的主角。
鍺半導(dǎo)體材料具有高電子遷移率，適用于低壓大電流器件，但其溫度特性比硅材料差。PN結(jié)的反向漏電流遠(yuǎn)大于硅材料。因此，硅管必須用于大功率器件和高背壓器件。
三極管有兩個(gè)PN結(jié)。就PN結(jié)而言，鍺管的PN結(jié)的正向電壓降低到只有0.3V，而硅管的正向電壓為0.7V。反向耐壓鍺管很低，因此很容易反向擊穿。因此，Ge管的穿透電流比較大，放大電路中會(huì)產(chǎn)生噪聲，很容易損壞。

1.3 
鍺二極管在早期的電子產(chǎn)品中被大量使用，例如收音機(jī)，但它們?cè)诤艽蟪潭壬弦驯还瓒O管所取代。因?yàn)殒N晶體的結(jié)構(gòu)在較高的溫度下會(huì)被破壞，而硅晶體不易被過(guò)熱破壞。更重要的是，硅二極管的峰值反向電壓額定值大于鍺二極管。至于價(jià)格，硅材料成本低，可生產(chǎn)雜質(zhì)擴(kuò)散和表面鈍化工藝所需的高質(zhì)量二氧化硅。因此，鍺管僅在 1970 年代之前生產(chǎn)。

二、常見(jiàn)二極管類(lèi)型用途
（1） 齊納二極管 齊納二極管
也由PN結(jié)構(gòu)制成。工作時(shí)處于反向擊穿狀態(tài)（普通二極管在反向擊穿區(qū)會(huì)損壞）。當(dāng)連接到電路時(shí)，應(yīng)反轉(zhuǎn)，即齊納二極管的陽(yáng)極應(yīng)與穩(wěn)壓電路的陰極連接，其余的也是如此。穩(wěn)壓管利用其反向擊穿電流在很寬的范圍內(nèi)變化，反向擊穿電壓基本不變，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。
（2）發(fā)光二極管 發(fā)光二極管
通過(guò)正向電流時(shí)發(fā)光，具有電光轉(zhuǎn)換的性能?？梢?jiàn)光包括紅色、黃色、綠色、藍(lán)色、紫色等。它廣泛用于各種電子設(shè)備中作為工作狀態(tài)指示器。
（3）光電二極管 光電二極管

主要特點(diǎn)是：燈管在反向狀態(tài)下工作，反向電流與照度成正比。
（4）汽車(chē)
用整流二極管 汽車(chē)用硅整流發(fā)電機(jī)二極管的工作原理與其他二極管基本相同，但外部結(jié)構(gòu)與一般二極管不同。它有一個(gè)引線極，另一個(gè)極是外殼。它分為正二極管和負(fù)二極管兩種。端子是正極，外殼是負(fù)極，而負(fù)二極管的前端是負(fù)極，外殼是正極。為了便于識(shí)別，正二極管通常涂上紅點(diǎn)，負(fù)二極管涂黑點(diǎn)。
（5）續(xù)流二極管 續(xù)流二極管

 常見(jiàn)于汽車(chē)。此外，快速恢復(fù)二極管（一種開(kāi)關(guān)特性好、反向恢復(fù)時(shí)間短的半導(dǎo)體二極管）主要用于各種功率轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)功率器件（如IGBT或MOSFET），以起到續(xù)流效果。
碳化硅肖特基二極管
4.1 碳化硅肖特基二極管基本型
肖特基二極管，也稱為熱載流二極管，通過(guò)金屬和半導(dǎo)體觸點(diǎn)形成肖特基勢(shì)壘以實(shí)現(xiàn)整流。與普通PN結(jié)二極管相比，它的反向恢復(fù)慣量非常低。因此，肖特基二極管適用于高頻整流或高速開(kāi)關(guān)。
碳化硅（SiC）是一種高性能半導(dǎo)體材料，因此SiC肖特基二極管具有更高的能效，更高的功率密度，更小的尺寸和更高的可靠性。它可用于電力電子，打破硅的極限，成為新能源和電力電子的最佳器件。

4.2 碳化硅技術(shù)特點(diǎn)
SiC是由硅和碳化物組成的化合物半導(dǎo)體。與硅相比，它具有許多優(yōu)勢(shì)。SiC的帶隙是硅（寬帶隙）的2.8倍，達(dá)到3.09 eV。其絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)度是硅的5.3倍，高達(dá)3.2MV/cm，導(dǎo)熱系數(shù)是硅的3.3倍，約為49w/cm·k。像硅半導(dǎo)體材料一樣，它可以制成結(jié)器件、場(chǎng)效應(yīng)器件和特殊的肖特基二極管。以下是碳化硅特性：
（1）碳化硅單載波器件具有薄漂移區(qū)和低導(dǎo)通電阻，比硅器件小約100-300倍。由于導(dǎo)通電阻小，碳化硅功率器件的正向損耗小。
（2）碳化硅功率器件由于其高擊穿電場(chǎng)而具有高擊穿電壓。例如，商用硅肖特基二極管的電壓小于300V，而第一個(gè)商用SiC肖特基二極管的擊穿電壓已達(dá)到600V。
（3）碳化硅具有較高的導(dǎo)熱性。
（4）SiC器件可以在更高的溫度下工作，而Si器件的最高工作溫度僅為150ºC。
（5）碳化硅具有很高的抗輻射性。
（6）SiC功率器件的正反轉(zhuǎn)特性隨溫度和時(shí)間變化不大，可靠性好。

（7）SiC器件具有良好的反向恢復(fù)特性，具有較低的反向恢復(fù)電流和開(kāi)關(guān)損耗。
（8）SiC器件可以減少功率器件的體積和電路損耗。
4.3 碳化硅肖特基二極管的應(yīng)用
SiC肖特基二極管可廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、功率因數(shù)校正（PFC）電路、不間斷電源（UPS）、光伏逆變器等中高功率領(lǐng)域，可顯著降低電路損耗，提高電路工作頻率。
在PFC電路中用SiC SBD（肖特基勢(shì)壘二極管）代替原來(lái)的硅FRD（快速恢復(fù)二極管）可以使電路在300kHz以上工作，效率基本保持不變，而使用100kHz以上硅FRD的電路效率急劇下降。隨著工作頻率的增加，電感器等無(wú)源元件的體積相應(yīng)減小，整個(gè)電路板的體積減小30%以上。