理想二極管將對一個方向流動的電流起到短路作用，而對另一方向流動的電流起到開路作用。當二極管傳導電流時，它被稱為正向偏置，而當它表現為開路時，它被稱為反向偏置。當正向偏置時，實際二極管具有指數的電流與電壓 (I/ V ) 特性，超過指數的拐點，斜率變得非??常陡峭。二極管通常正向偏置，以便在其 I/ V特性的陡峭垂直部分工作，在這些部分表現出小的增量電阻；增量電阻定義為 I/ V斜率的倒數在偏置點附近的特性。當二極管反向偏置時，流過非常小的漏電流。
在實驗室中，我們在正向偏置模式下操作三個不同顏色的 LED 和一個 1N914 信號二極管，并檢查每個 LED 的指數電流與電壓特性。它們都表現出指數行為，在膝蓋出現的位置以及曲線超出膝蓋的陡峭程度方面存在一些差異。指數拐點處的正向偏置電壓通常被稱為切入電壓，因為二極管剛剛開始傳導電流并且正在從有效開路“切入”到低電阻。因為 I/ V的斜率特性非常陡峭，超出了拐點，電壓的變化相對于電流的變化非常小。正因為如此，二極管電壓通常在很寬的電流范圍內近似為一個常數，這使得二極管設計對于許多電路來說都很簡單。切入電壓和二極管特性通常不受嚴格控制，因此使用二極管進行設計通常涉及近似值。
作為使用 LED 進行設計的示例，我們可以觀察 I/ V特性并找到我們希望工作的電流區域。相對于電流的變化，該區域內二極管電壓的變化很小，因此我們可以做的一件事是將二極管電壓置于電流范圍的中點并將其用作常數。例如，在實驗室中，我們希望通過由 5 VDC 供電的 LED 獲得30 mA 電流。我們看到二極管電壓在 I/ V特性的這個區域中標稱為 2 V ，因此我們將其用作二極管電壓的近似值（即使電流發生變化）。我們可以使用歐姆定律輕松計算出一個電阻器來設置近似的二極管電流，即 R = V /I = (5V - 2 V )/30 mA = 100 Ω。同樣的考慮也適用于信號二極管。當信號二極管電壓在其 I/ V特性范圍 0.7 V至 0.8 V的陡峭部分正向偏置時，通常使用的典型值。這個小電壓范圍對應于寬電流范圍。使用這種方法，我們可以為二極管開發一個原始電路模型，該模型由其小增量電阻與等于正向偏置電壓的直流電壓串聯組成。
指數 I/ V特性依賴于稱為熱電壓的量，該量取決于二極管 pn 結溫。當電流通過二極管時，其結溫因焦耳熱而升高，從而改變熱電壓。當這種情況發生在任何設備中時，它被稱為自熱。當電流變大時， 我們可以看到二極管中的自熱效應表現為 I/ V特性的滯后。
結論
1.理想二極管傳導沿一個方向流動的電流，并對沿相反方向流動的電流充當開路。
2.一個二極管被偏置以使其傳導電流被稱為正向偏置，當被偏置以使其不傳導電流時被稱為反向偏置。
3.現代實用的二極管由 pn 結構成，在正向偏置時呈現指數 I/ V特性。
4.二極管 pn 結在電流通過時會發射光子，廣泛用于生產各種顏色的 LED。
5.二極管具有不同的 I/ V特性，具體取決于構成它們的材料。
6.由于二極管電壓在大電流變化時變化很小，因此二極管電壓在很寬的電流范圍內可以近似為常數，從而簡化了設計。
7.二極管 I/ V特性受自熱影響。