结型二极管由单晶半导体材料构成，该单晶已被改变以形成 PN 结。

半导体介于导体（金属元素）和非导体（非金属元素）之间。一般来说，纯（本征）半导体是一种在其外壳中具有 4 个电子的元素，并且在电学上毫无用处。它既不是良好的导体，也不是良好的绝缘体。第一个半导体使用锗。今天的设备使用硅。

半导体材料有用的原因是我们可以通过添加或掺杂（非常）少量其他元素来轻松改变它们的电性能（尤其是电导率）。这些掺杂原子适合晶格，但它们不同的电子结构会改变电流流过材料的方式。

制造 P 型和 N 型半导体。

N 型有很多“额外”电子，因为掺杂剂在其外壳中有 5 个电子 - 比（本征）半导体多 1 个。

类似地，P 型在外部电子壳层中具有间隙或孔，因为与（本征）半导体的 4 个相比，掺杂剂仅作为 3 个电子。

当制作 PN 结时，“中间”的材料既不是 P 型也不是 N 型，因为所有自由电荷载流子都被扫到一侧或另一侧。这称为DEPLETION层。（有点像两支敌军之间的无人区）

该耗尽层是二极管两端电压降的来源。

为了让电流（电荷流）通过二极管，电荷必须“跳过”这个障碍（它比这更具技术性，但让我们保持简单）。它需要额外的能量来做到这一点。

现在能量是电荷x电压。电荷的值是固定的 - 它只是电子电荷 - 1.602 X 10^-19 所以唯一可以穿过屏障的电荷必须具有超过屏障的能量。由于电荷是固定不变的，我们只谈势垒电压。对于硅，这大约是 0.6 伏。对于锗来说，这大约是 0.2 伏。

屏障就像一个 0.6V 的小电池，与电流反向连接。（常规电流 - 正到负）。您只能在电流流过二极管时进行测量。

光电二极管可以产生实际电压，但这是另一回事。

这意味着对于电路中的每个二极管，当它们导通（正向偏置）时，我们将损失 0.6V。（这随着当前值略有增加）

在带有电阻的串联电路中，电阻位于二极管之前还是之后并不重要。通过电阻和二极管的电流是一样的。电阻器和二极管上的总压降将相同。

发光二极管的电压降（约 1.5V - 3.0 V）比“普通”二极管大得多。它使用这种额外的能量来输出光。

考虑二极管的一种方法是二极管只是一种特殊的电阻器。如果您对其施加低电压（低于约 0.6 V），则其电阻非常高。如果您对其施加高电压（高于 0.6 V），则其电阻非常低。

所以当你把它和一个电阻串联时，你就有一个电阻分压器，但你还不知道二极管是处于高阻模式还是低阻模式。如果它处于高电阻模式，则通过它的电流很低……所以通过另一个电阻器的电流也很低。所以另一个电阻上的压降很低......所以二极管上的压降必须很高（因为两个电压必须加起来到源电压）......哎呀，它不能在高 -电阻模式。

如果二极管处于低电阻模式，则通过它的电流很高，因此通过另一个电阻器的电流很高。所以另一个电阻上的电压很高，这意味着二极管上的电压必须很低。哎呀，二极管也不能处于低电阻模式。

由于二极管不能处于任何一种模式，它必须位于它们之间的边缘……在串联电阻允许的任何电流通过它的情况下，它必须正好位于 0.6 V。

至于电阻是接在二极管的阳极侧还是阴极侧，都无所谓。就像任何两个电阻一样，流过它们的电流只取决于两个电阻的总和，而不是它们连接的顺序。

电阻器上的电压降取决于流过它的电流。无论流过它的电流如何，二极管上的电压降（处于正向偏置状态）都接近恒定。

这是二极管的电压-电流关系图。电压绘制在 x 轴上，电流绘制在 y 轴上。该图是指数曲线。从该图中得出的关键思想是，在二极管两端出现小电压之前没有电流流动，此时几乎任何电流都会在二极管两端产生接近相同的电压。

例如，查看 3 A 电流通过二极管时产生的电压。从该图中，它看起来接近 3 V。电流增加到 4 A 只会将电位差增加到 ~3.05 V。实际上，大多数二极管在大约 0.7 V 时达到正向偏置。因为电压随电流变化很小，所以对其功能的良好近似只是假设当它们正向偏置时电压降始终在 0.7 V 左右。

如果你想深入挖掘，这种效应是半导体非线性的结果。二极管也称为“pn 结”，搜索该术语应该可以为您提供有关发生这种情况的机制的信息。