2.2.1 基本结构与工作原理

功率二极管以半导体PN结为基础。功率二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的。图2.1给出了功率二极管的基本结构和电气符号，其中A（Anode）表示阳极，K（Cathode）表示阴极。

图2.1 功率二极管的基本结构和电气符号

PN结具有单向导电性，因此二极管也具有单向导电性。即当在PN结两端外加正向电压时，表现为正向导通；外加反向电压时，表现为反向截止。但当施加的反向电压过大，将会产生反向击穿（电击穿），破坏PN结的单向导电性。反向击穿按照机理不同有雪崩击穿和齐纳击穿两种形式，这两种电击穿都是可逆的，只要击穿后PN结的温升没有产生过热烧毁，当反向电压降低后PN结仍可恢复原状态。

PN结中的电荷量随外加电压的变化而变化，呈现出电容效应，称为结电容C_J，又称为微分电容，等效的结电容包含扩散电容和势垒电容。在高频应用时，必须考虑PN结电容效应的影响。当PN结的结电容较小时，PN结导通和截止状态之间切换的暂态过程短，反之该暂态过程长。结电容影响PN结的工作频率，特别是在高速开关的状态下，可能使其单向导电性变差，甚至不能工作。需要注意的是上述频率特性是所有电子器件的关键特性之一。此外，合理利用PN结的电容效应，可以在集成电路内部制作硅基电容器。