电力二极管，也被称之为半导体整流器，是不可控器件。
原理简单，工作可靠。以半导体PN结为基础。
PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的。由于两者的多子是不同的，会造成两者的多子向另一个方向做扩散运动，到对方区域形成少数载流子（少子）。从而在界面两侧分别留下正、负电荷但不能任意移动的杂质离子。这些不能移动的正负电荷被称之为空间电荷，空间电荷建立的电场被称为内电场，是为了阻止扩散运动的，叫做漂移运动。
扩散运动和漂移运动既相互联系又是一对矛盾，最终达到动态平衡，正负空间电荷量达到稳定值。
正向偏置
当PN结外加正向电压，正端接P区，负端接N区时，外加电场与PN结内电场方向相反，使得多子的扩散运动大于少子的漂移运动，形成扩散电流。正向导通。
反向偏置
当PN结外加反向电压，正端接N区，负端接P区时，外电场与PN结内电场方向相同，使得少子的漂移运动加剧，大于多子的扩散运动，形成漂移电流，在内部造成空间电荷区变宽，形成反向电流，PN结表现为高阻态，几乎没有电流流过，被称为反向截止状态。
以上，就是PN结的单向导电性，二极管的原理就是基于此的。
为了承受高电压和大电流的能力，电力二极管具体的半导体物理结构和工作原理还要进行一些改动。
电力二极管大都是垂直导电结构的，也就是说电流在硅片内流动的总体方向是与硅片表面垂直的，而信息电子电路中的二极管一般都是横向导电结构的，电流在硅片内流动的总体方向是与硅片表面平行的。
垂直导电的结构使得硅片中通过电流的有效面积增大，可以显著提高二极管的通流能力。
其次，电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也就是漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料（本征半导体），因此，电力二极管的结构也被称为P-i-N结构。
由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿，因此低掺杂N区越厚，电力二极管的能够承受的反向电压就越高。
电导调制效应
低掺杂N区由于掺杂浓度低而具有的高电阻率对于电力二极管的正向导通是不利的。这个矛盾是通过电导调制效应来解决的。
当PN结上流过的正向电流较小的时候，二极管的电阻主要是是作为基片的低掺杂N区的欧姆电阻，其阻值较高且为常量，因而管内电压降随正向电流上升而增加。
当PN结上流过的正向电流较大的时候，有P区注入并累积在低掺杂N区的少子空穴浓度将很大，为了维持半导体的电中性条件，其多子浓度也相应的大幅度增加。为了维护半导体的电中性条件，其多子浓度也明显增加，使其电阻率大幅度下降，也就是电导率大大增加，这就是电导调制效应。
电导调制效应使电力二极管在正向电流较大的时候压降仍然很低，维持在1V左右，所以正向偏置的电力二极管表现为低阻态。
来源：CSDN
作者：Andres_Lionel
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