晶體二極管是由P型半導體和N型半導體形成的pn結，在其界面兩側形成空間電荷層，構建自建電場。沒有外加電壓時，pn結兩側載流子濃度差引起的擴散電流等於自建電場引起的漂移電流，處於電平衡狀態。當外界存在直流偏壓時，外電場和自建電場的相互抑制增加了載流子的擴散電流，引起正向電流。當有外部反向偏壓時，外部電場和自建電場進壹步加強，在壹定的反向電壓範圍內形成與反向偏壓值無關的反向飽和電流I0。當施加的反向電壓高到壹定程度時，pn結空間電荷層中的電場強度達到臨界值，導致載流子倍增，產生大量的電子-空穴對，產生較大的反向擊穿電流，稱為二極管擊穿現象。pn結反向擊穿可分為齊納擊穿和雪崩擊穿。
2、三極管工作原理:
三極管是電流放大器件，有三個極，分別是集電極C、基極B和發射極e，可分為NPN和PNP。我們將以NPN晶體管的* * *發射極放大電路為例來說明三極管放大電路的基本原理。
第壹，電流放大
以下分析僅針對NPN矽三極管。如上圖所示，我們把從基極B流向發射極E的電流稱為基極電流IB；從集電極C流到發射極E的電流稱為集電極電流Ic。兩個電流都從發射極流出，因此發射極E上用壹個箭頭來表示電流的方向。晶體管的放大作用是集電極電流受基極電流控制(假設電源能給集電極提供足夠的電流)，基極電流的小變化會引起集電極電流的大變化。並且變化滿足壹定的比例關系:集電極電流的變化是基極電流的β倍，即電流變化被放大了β倍，所以我們稱β為三極管的放大倍數(β壹般遠大於1，例如幾十或幾百)。如果我們在基極和發射極之間加壹個小的變化信號，就會引起基極電流Ib的變化。Ib的變化被放大後，導致Ic的變化很大。如果集電極電流Ic流過壹個電阻R，那麽根據電壓計算公式U=R*I，這個電阻上的電壓會發生很大的變化。我們取出該電阻上的電壓，得到放大的電壓信號。
第二，偏置電路
三極管在實際放大電路中使用時，需要加上合適的偏置電路。有幾個原因。首先，由於三極管BE結(相當於壹個二極管)的非線性，只有在輸入電壓達到壹定水平(通常矽管為0.7V)後才能產生基極電流。當基極和發射極之間的電壓小於0.7V時，基極電流可以認為是0。但實際中，要放大的信號往往遠小於0.7V，如果不加偏置，這麽小的信號不足以引起基極電流的變化(因為當小於0.7V時，基極電流全為0)。如果我們事先給晶體管的基極加壹個合適的電流(稱為偏置電流，上圖中的電阻Rb是用來提供這個電流的，所以稱為基極偏置電阻)，那麽當壹個小信號與偏置電流疊加時，這個小信號就會導致基極電流的變化，這個電流就會被放大，輸出到集電極上。另壹個原因是輸出信號範圍的要求。如果沒有偏置，只有增加的信號會被放大，而對減少的信號無效(因為集電極電流在沒有偏置的情況下為零，所以不能減少)。有了偏置，集電極會提前有壹定的電流。當輸入基極電流增加時，集電極電流增加，從而減小的信號和增大的信號都可以被放大。
第三，開關功能
先說三極管的飽和。如上圖所示，由於受到電阻Rc (Rc為定值，則最大電流為U/Rc，其中U為電源電壓)的限制，集電極電流不可能無限增大。當集電極電流不能隨著基極電流的增加而持續增加時，三極管進入飽和狀態。判斷三極管是否飽和的壹般標準是:IB * β > IC。進入飽和狀態後，三極管的集電極和發射極之間的電壓會很小，可以理解為開關閉合。這樣，我們就可以把三極管當作壹個開關:當基極電流為0時，三極管的集電極電流為0(這叫三極管關斷)，相當於開關關斷；當基極電流大到晶體管飽和時，相當於開關閉合。如果晶體管主要工作在關斷和飽和狀態，那麽這樣的晶體管壹般稱為開關管。
第四，工作狀態
如果我們用上圖中的燈泡代替電阻Rc，那麽當基極電流為0時，集電極電流為0，燈泡熄滅。如果基極電流比較大(大於流過燈泡的電流除以三極管的放大倍數β)，三極管飽和，相當於開關閉合，燈泡點亮。由於控制電流只需要略大於燈泡電流的三分之壹，因此可以使用小電流來控制大電流的通過。