二極管在使用過程中可能出現多種失效模式，常見的包括開路、短路、性能退化等。正向電流過大或反向電壓超過額定值，會導致二極管過熱燒毀，出現開路故障；PN 結擊穿后若電流不受限制，可能造成長久性短路。此外，長期工作在高溫、高濕度環境下，二極管的性能會逐漸退化，如正向壓降增大、反向漏電流增加。故障診斷時，可使用萬用表的二極管檔測量其正向壓降和反向電阻，正常情況下，正向壓降應在規定范圍內，反向電阻趨于無窮大；對于復雜電路中的二極管，可通過示波器觀察其電壓、電流波形，判斷是否存在異常。預防二極管失效需在電路設計階段合理選型，確保工作條件在器件額定范圍內，并采取適當的散熱、防護措施，延長二極管的使用壽命，保障電路穩定運行。整流二極管可將交流電轉為直流電，普遍用于電源適配器、充電器等設備。STP17NK40Z

    在功率放大器中，二極管扮演著保護晶體管、限制電流的重要角色。當電流過大時，二極管會導通并提供一條安全的電流路徑，防止晶體管被燒毀。同時，二極管還可以作為限流器使用，通過限制電流來達到穩定電壓的目的。濾波器是電源中不可或缺的重要部件之一。在濾波器中，二極管利用其單向導電特性實現信號的整流和穩壓作用。當交流信號輸入到濾波器中時，二極管將正負半周的信號分別變為單向導通的電流輸出；同時，在反向電壓下二極管還可以起到穩壓作用，確保電源輸出的穩定性和可靠性。BUK9515-100A硅二極管正向導通電壓高于鍺二極管，穩定性更強，工業領域應用更廣。

    二極管按結構可分為點接觸型、面接觸型和平面型。點接觸型二極管的 PN 結面積小，結電容低，適用于高頻信號檢波和小電流整流，如收音機中的信號處理；面接觸型二極管的 PN 結面積大，能承受較大電流與反向電壓，常用于電源整流電路；平面型二極管采用光刻、擴散等半導體制造工藝，精度高、穩定性好，是集成電路中常用的二極管類型。制造過程中，通過摻雜技術在硅或鍺等本征半導體中引入雜質，形成 P 型和 N 型半導體；再經晶圓切割、光刻、蝕刻、封裝等工序，將二極管制成適合不同應用場景的形態，其性能與制造工藝的精度密切相關。

    穩壓二極管（齊納二極管）利用反向擊穿特性實現穩壓功能。當反向電壓達到其擊穿電壓時，即使電流在較大范圍內變化，二極管兩端的電壓仍能保持基本穩定。穩壓電路中，穩壓二極管與限流電阻串聯接入電源，通過調整限流電阻的阻值，控制流過穩壓二極管的電流，使其工作在反向擊穿區。這種電路常用于為電子設備提供穩定的參考電壓，如在單片機系統中為芯片供電，確保電源電壓不受輸入電壓波動或負載變化的影響。與普通二極管不同，穩壓二極管正常工作在反向擊穿狀態，且具有良好的可逆性，只要電流和功耗控制在允許范圍內，不會因擊穿而損壞，是穩定電壓的重要器件。二極管的額定電流和電壓需匹配電路需求。

    全波整流電路則需要兩個二極管和一個中心抽頭的變壓器。在這種電路中，當交流電壓輸入變壓器后，變壓器的次級繞組產生兩個大小相等、方向相反的交流電壓。在正半周，一個二極管導通，電流通過該二極管和負載；在負半周，另一個二極管導通，電流通過另一個二極管和負載。這樣，無論交流電壓是正半周還是負半周，負載上都有電流通過，得到的直流電壓脈動頻率是交流輸入電壓頻率的兩倍，提高了整流效率，相較于半波整流，全波整流能夠更好地利用交流電，為負載提供更穩定的直流電源。這種電路在一些早期的電子管收音機等設備中較為常見。二極管在電路中常用于整流、檢波和穩壓。BTA08-600BW3G

二極管的正向導通電壓具有溫度依賴性。STP17NK40Z

    光電二極管作為一種能夠將光信號轉換為電信號的特殊二極管，在光通信、光電檢測等領域有著至關重要的應用，其工作原理基于半導體的光電效應。光電二極管的工作原理是內光電效應。當光照射到光電二極管的PN結時，如果光子的能量大于半導體材料的禁帶寬度，光子就會被吸收，從而在PN結附近產生電子-空穴對。在PN結內電場的作用下，這些電子和空穴會被分離，電子向N區移動，空穴向P區移動，這樣就會在PN結兩端產生一個光生電動勢。如果光電二極管外接電路，就會有光電流產生。例如，在可見光范圍內，當波長合適的光照射到硅光電二極管上時，就會引發這種光電效應，產生與光強度相關的電流。STP17NK40Z