二極管最重要的特性就是單向導電性，這是由于在不同極性的外加電壓下，內(nèi)部載流子的不同的運動過程形成的，反映到外部電路就是加到二極管兩端的電壓和通過二極管的電流之間的關系，即二極管的伏安特性。在電子技術中，常用伏安特性曲線來直觀描述電子器件的特性。按照圖1的實驗電路來測量，在不同的外加電壓下，每改變一次rp的值就可測得一組電壓和電流數(shù)據(jù)，在以電壓為橫坐標，電流為縱坐標的直角坐標系中描繪出來，就得到二極管的伏安特性曲線。
圖1 測量晶體二極管伏安特性
a) 正向特性 b) 反向特性
圖2 2cz54d伏安特性曲線圖3 2ap7伏安特性曲線
圖2和圖3分別表示硅二極管2cz54d和鍺二極管2ap7的伏安特性曲線，圖中坐標的右上方是二極管正偏時，電壓和電流的關系曲線，簡稱正向特性；坐標左下方是二極管反偏時電壓和電流的關系曲線，簡稱反向特性。下面我們以圖1為例加以說明。
當二極管兩端電壓為零時，電流也為零， pn結為動態(tài)平衡狀態(tài)，所以特性曲線從坐標原點0開始。
（一） 正向特性
1. 不導通區(qū)（也叫死區(qū)）當二極管承受正向電壓時，開始的一段，由于外加電壓較小，還不足以克服pn結內(nèi)電場對載流子運動的阻擋作用，因此正向電流幾乎為零，二極管呈現(xiàn)的電阻較大，曲線0a段比較平坦，我們把這一段稱作不導通區(qū)或者死區(qū)。與它相對應的電壓叫死區(qū)電壓，一般硅二極管約0.5伏，鍺二極管約0.2伏（隨二極管的材料和溫度不同而不同）。
2. 導通區(qū)當正向電壓上升到大于死區(qū)電壓時， pn結內(nèi)電場幾乎被抵消，二極管呈現(xiàn)的電阻很小，正向電流增長很快，二極管正向導通。導通后，正向電壓微小的增大會引起正向電流急劇增大， ab 段特性曲線陡直，電壓與電流的關系近似于線性，我們把 ab 段稱作導通區(qū)。導通后二極管兩端的正向電壓稱為正向壓降（或管壓降），也近似認為是導通電壓。一般硅二極管約為0.7伏，鍺二極管為0.3伏。由圖可見，這個電壓比較穩(wěn)定，幾乎不隨流過的電流大小而變化。
（二） 反向特性
1. 反向截止區(qū)當二極管承受反向電壓時，加強了pn結內(nèi)電場，使二極管呈現(xiàn)很大電阻。由于少量的少數(shù)載流子存在，在反向電壓作用下很容易通過pn結，形成很小的反向電流。反向電壓開始增加時，反向電流略有增加，隨后在一定范圍內(nèi)便不隨反向電壓增加而增加，如曲線0c 段。此處的反向電流ir通常也稱為反向飽和電流， 0c 段稱為反向截止區(qū)。反向電流是由少數(shù)載流子形成的，它會隨溫度升高而增大，實際應用中，此值越小越好。一般硅二極管的反向電流在幾十微安以下，鍺二極管的則達幾百微安，大功率二極管的將更大些。
2. 反向擊穿區(qū)當反向電壓增大到超過某一個值時（圖中c點），反向電流急劇加大，這種現(xiàn)象叫反向擊穿。c點對應的電壓就叫反向擊穿電壓ubr，cd 段稱為反向擊穿區(qū)。不同的二極管，反向擊穿電壓不一樣。
產(chǎn)生反向擊穿的原因是由于外加反向電壓太高時，在強電場作用下，空穴和電子數(shù)量大大增多，使反向電流急劇增大。必須指出，在反向電流和反向電壓的乘積不超過pn結容許的耗散功率這一前提下，此擊穿過程是可逆的，反向電壓降低后，二極管可恢復到原來狀態(tài)，否則會因過熱而燒毀。為此在實際電路中，我們常常串聯(lián)一個限流電阻來保護pn結。
圖4 計算反向擊穿的電流
如圖4所示電路。電源電壓為30伏，二極管的反向擊穿電壓為20伏，電源電壓高于擊穿電壓，二極管擊穿后電壓為20伏，其余10伏電壓降落在電阻上，于是可求出此時二極管的反向電流i＝（30－20）/r＝10/r，若r＝10千歐，則i＝1毫安，若r＝100歐，則i＝100毫安。如果選擇適當?shù)碾娮?，在反向擊穿后，能把電流限制在二極管能承受的范圍內(nèi)，二極管不損壞。把反向電壓降低，二極管的單向導電性又可恢復。若無適當限流措施，會使pn結燒壞。
通過特殊的制造工藝，反向擊穿也可為人們利用（如穩(wěn)壓管）。但在一般情況下，反向擊穿破壞了單向導電性，也可能引起損壞。所以二極管工作時，任何時候承受的反向電壓不允許超過規(guī)定值，以免損壞。
通過上面分析，對照圖2和圖3，我們可以看出，硅二極管和鍺二極管，雖然它們制造的材料不同，結構特點不同，但伏安特性曲線基本形狀是相似的，不是一條直線，所以它們都是一種非線性元件。但是它們的特性之間有一定的差異：
（1） 鍺二極管的死區(qū)較小，正向電阻也小，導通電壓低（約0.3伏）。但受溫度影響大，反向電流也較大。
（2） 硅二極管的死區(qū)較大，正向電阻也較大，導通電壓高（約0.7伏）。但受溫度影響小，反向電流也很小。在通信設備中常常使用硅二極管。
〔例1－1〕在圖5中，設v為硅二極管，求分別為
（1）＋14伏，
（2） －14伏，
（3） 0伏時的二極管兩端電壓和流過二極管的電流。
圖 5
［解］
（1） 當＝＋14伏時，硅二極管正偏導通，它兩端電壓＝0.7伏（正向壓降）。流過二極管的電流為：
（2） 當＝－14伏時，硅二極管反偏截止，它兩端電壓＝－14伏，流過二極管電流近擬為零。
（3） 當＝0伏時，二極管兩端電壓＝0伏，流過二極管電流為零。