在電子學中，二極管具有單向導通的獨特特性。主要功能是整流、穩壓和檢測。此外，還添加了不同材料的發光二極管（LED）用于指示和照明。在二極管電路中，電流只能從陽極流入并流出陰極。根據不同的電路要求，有許多不同類型的二極管可供選擇。大多數早期的二極管都是由鍺單晶制成的。后來，隨著硅材料的解決和制造工藝，硅管得到了開發和推廣。以下是區分硅（Si）二極管和鍺（Ge）二極管的方法。

一、 電路特性：硅管與鍺管
1.1 鍺二極管和硅二極管的區別
Si二極管和Ge二極管的電路特性相同，制造工藝也相同。由于材料不同，Si二極管的熱穩定性好，Ge二極管的熱穩定性稍差。
（1）當電流相同時，Ge管的直流電阻小于Si管的直流電阻。但是，對于交流電阻，情況正好相反。

（2）根據實驗研究，Ge二極管在正向方向上開始有0.2V的電流，而Si二極管直到0.5V才開始有電流，也就是說，兩者達到導通的初始電壓是不同的。
（3）在反向電壓下，硅管的漏電流遠小于鍺管。開始導通后，Ge管電流緩慢增加，Si管電流增加相對較快。
（4）硅管的閾值電壓高于鍺管，因為硅管的閾值電流遠小于鍺管。通常，硅管的閾值電壓約為0.5V~0.6V，鍺管的閾值電壓約為0.1V~0.2V。
（5）溫度變化對Ge二極管的影響較大，但對硅二極管的影響較小。因此，硅管比Ge管具有更好的耐高溫性。

從上表可以看出，硅管導通所需的正向電壓高于鍺管，因此通過知道正向電壓可以區分二極管。

此外，還有一種非常直接的方法可以使用萬用表的Ω勢壘測量二極管。如圖所示，萬用表的紅筆（陽極）連接到二極管的陰極，黑色筆（陰極）連接到二極管的陽極。如果被測二極管的電阻在1kΩ左右，則為鍺管;如果電阻為4~8kΩ，則為硅管。

與鍺二極管相比，硅二極管具有更高的耐壓性、更短的響應時間和穩定的性能。在大多數電路中，硅管可以代替鍺管，但其正向壓降高于鍺管。因此，在某些特定的環境中，例如小信號檢測電路，鍺管更好。

1.2 Ge和Si晶體管的區別
主要區別在于結壓降不同，鍺管的正向壓降較低約0.3V，硅管較高約0.7V。此外，硅材料豐富，制造工藝適合批量生產，因此被廣泛應用，成為電子設備的主角。
鍺半導體材料具有高電子遷移率，適用于低壓大電流器件，但其溫度特性比硅材料差。PN結的反向漏電流遠大于硅材料。因此，硅管必須用于大功率器件和高背壓器件。
三極管有兩個PN結。就PN結而言，鍺管的PN結的正向電壓降低到只有0.3V，而硅管的正向電壓為0.7V。反向耐壓鍺管很低，因此很容易反向擊穿。因此，Ge管的穿透電流比較大，放大電路中會產生噪聲，很容易損壞。

1.3 
鍺二極管在早期的電子產品中被大量使用，例如收音機，但它們在很大程度上已被硅二極管所取代。因為鍺晶體的結構在較高的溫度下會被破壞，而硅晶體不易被過熱破壞。更重要的是，硅二極管的峰值反向電壓額定值大于鍺二極管。至于價格，硅材料成本低，可生產雜質擴散和表面鈍化工藝所需的高質量二氧化硅。因此，鍺管僅在 1970 年代之前生產。

二、常見二極管類型用途
（1） 齊納二極管 齊納二極管
也由PN結構制成。工作時處于反向擊穿狀態（普通二極管在反向擊穿區會損壞）。當連接到電路時，應反轉，即齊納二極管的陽極應與穩壓電路的陰極連接，其余的也是如此。穩壓管利用其反向擊穿電流在很寬的范圍內變化，反向擊穿電壓基本不變，達到穩壓的目的。
（2）發光二極管 發光二極管
通過正向電流時發光，具有電光轉換的性能。可見光包括紅色、黃色、綠色、藍色、紫色等。它廣泛用于各種電子設備中作為工作狀態指示器。
（3）光電二極管 光電二極管

主要特點是：燈管在反向狀態下工作，反向電流與照度成正比。
（4）汽車
用整流二極管 汽車用硅整流發電機二極管的工作原理與其他二極管基本相同，但外部結構與一般二極管不同。它有一個引線極，另一個極是外殼。它分為正二極管和負二極管兩種。端子是正極，外殼是負極，而負二極管的前端是負極，外殼是正極。為了便于識別，正二極管通常涂上紅點，負二極管涂黑點。
（5）續流二極管 續流二極管

 常見于汽車。此外，快速恢復二極管（一種開關特性好、反向恢復時間短的半導體二極管）主要用于各種功率轉換器的開關功率器件（如IGBT或MOSFET），以起到續流效果。
碳化硅肖特基二極管
4.1 碳化硅肖特基二極管基本型
肖特基二極管，也稱為熱載流二極管，通過金屬和半導體觸點形成肖特基勢壘以實現整流。與普通PN結二極管相比，它的反向恢復慣量非常低。因此，肖特基二極管適用于高頻整流或高速開關。
碳化硅（SiC）是一種高性能半導體材料，因此SiC肖特基二極管具有更高的能效，更高的功率密度，更小的尺寸和更高的可靠性。它可用于電力電子，打破硅的極限，成為新能源和電力電子的最佳器件。

4.2 碳化硅技術特點
SiC是由硅和碳化物組成的化合物半導體。與硅相比，它具有許多優勢。SiC的帶隙是硅（寬帶隙）的2.8倍，達到3.09 eV。其絕緣擊穿場強度是硅的5.3倍，高達3.2MV/cm，導熱系數是硅的3.3倍，約為49w/cm·k。像硅半導體材料一樣，它可以制成結器件、場效應器件和特殊的肖特基二極管。以下是碳化硅特性：
（1）碳化硅單載波器件具有薄漂移區和低導通電阻，比硅器件小約100-300倍。由于導通電阻小，碳化硅功率器件的正向損耗小。
（2）碳化硅功率器件由于其高擊穿電場而具有高擊穿電壓。例如，商用硅肖特基二極管的電壓小于300V，而第一個商用SiC肖特基二極管的擊穿電壓已達到600V。
（3）碳化硅具有較高的導熱性。
（4）SiC器件可以在更高的溫度下工作，而Si器件的最高工作溫度僅為150ºC。
（5）碳化硅具有很高的抗輻射性。
（6）SiC功率器件的正反轉特性隨溫度和時間變化不大，可靠性好。

（7）SiC器件具有良好的反向恢復特性，具有較低的反向恢復電流和開關損耗。
（8）SiC器件可以減少功率器件的體積和電路損耗。
4.3 碳化硅肖特基二極管的應用
SiC肖特基二極管可廣泛應用于開關電源、功率因數校正（PFC）電路、不間斷電源（UPS）、光伏逆變器等中高功率領域，可顯著降低電路損耗，提高電路工作頻率。
在PFC電路中用SiC SBD（肖特基勢壘二極管）代替原來的硅FRD（快速恢復二極管）可以使電路在300kHz以上工作，效率基本保持不變，而使用100kHz以上硅FRD的電路效率急劇下降。隨著工作頻率的增加，電感器等無源元件的體積相應減小，整個電路板的體積減小30%以上。