二極體的工作原理基於其核心結構——p-n結。以下是二極體原理的詳細解釋：
p-n結的基本原理：
二極體由一個p型半導體和一個n型半導體組成，它們在界面處形成一個p-n結。
在沒有外加電壓的情況下，p-n結通過擴散電流和漂移電流達到電平衡狀態，其中擴散電流由p區向n區的空穴和由n區向p區的電子組成，而漂移電流則是由自建電場引起的載流子流動。
正向偏置：
當二極體兩端施加正向電壓（即陽極接高電位，陰極接低電位）時，外加電場與自建電場相互抵消，導致擴散電流增加，從而產生正向電流。這是因為外加電場幫助p區的空穴和n區的電子更容易地越過p-n結，形成較大的電流。
反向偏置：
反向偏置時（即陰極接高電位，陽極接低電位），外加電場與自建電場方向相同，進一步加強了自建電場。這導致只有少量的載流子能夠越過p-n結，形成反向飽和電流I0。在一定的反向電壓範圍內，反向飽和電流與反向偏置電壓值無關。
單向導電性：
二極體具有單向導電性，即在正向偏置時導通，而在反向偏置時截止。這種特性使得二極體在電路中可以作為開關使用，只允許電流沿一個方向流動。
套用：
二極體在電子電路中有著廣泛的套用，包括整流、檢波、限幅、鉗位和穩壓等多種功能。例如，在交流電整流中，二極體只允許電流的正半周通過，從而產生直流輸出。
綜上所述，二極體的工作原理基於其內部的p-n結，通過控制電流的流動方向實現其單向導電性，並在電子電路中發揮關鍵作用。