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晶體管最早是由美國人發明的，它是在電子管的基礎上過渡而來的。

電子二極管結構：陽極、陰極、燈絲、真空管組成，也叫真空二極電子管。燈絲的作用是加熱陰極，使其內部熱運動增強，陰極是由金屬組成，我們知道金屬內的自由電子的運動受溫度影響較大，當溫度增加時會有自由電子從其表面逸出，這就叫做電子的熱發射，不同金屬的熱發射電子的能力不同，我們在陰極上塗抹容易發射電子的物質。當中陽極施加正電壓後，就會在陽極、陰極之間形成電場，電場方向由陽極指向陰極，陰極逸出的電子就會在電場力的作用下向陽極運動，這樣就形成了電流，電流方向由陽極指向陰極，與自由電子運動方向相反。當在陽極施加負電荷後，會阻擋電子的運動，這樣就不會形成電流，這就是二極電子管的工作原理，它有很好的單向導電性，這一點上比晶體二極管要強，但其可以通過的電流較小，陽極電壓較高。用它的這個特性可以用來整流，為了發揮其整流效果，人們將陽極做成兩個這樣就可以組成雙二極管，共用一個陰極，可以用來做全波整流。

電子管工作原理

電子管實物

和電子管一樣，晶體二極管最明顯的特徵也是單向導電性。不同的是晶體二極管單向導電的原理不是靠對電子的熱激發，而是靠一個PN結（也叫空間電荷區）來實現。它的導電是由多子空穴、電子兩種電荷形成的，這兩種電荷運動方向相反，在正偏條件下（p區接電源正極，n區接電源負極），這種情況下外加電壓與pn結內電場方向相反互相抵消，p型半導體內的多子空穴向負極方向定向移動（異性相吸），n型半導體內的多子電子向電源正極方向定向移動，二者在移動過程中不斷複合消失，這樣就形成了正向電流，方向由p區指向n區；當外加電壓極性相反時，也即反偏時（p區接電源負極，n區接電源正極），pn結內電場寬度增加，p區內的少子電子向電源正極移動，n區內的少子空穴向負極移動，這樣就形成了反向電流；因為少子的濃度很低，所以方向電流很小。