整流二极管工艺问题
《电工与电子技术》考试【 二极管】题目类型【问答题】难度【易】
问题【22】 删除 修改 为什么说在空间电荷区内几乎没有载流子？ 答案： PN 结各区所带的电荷，应由该处杂质离子与载流子电荷的总和来决定。在空间电荷的总和来决定。在空间电荷区以外的Ｐ区或Ｎ区中，杂质离 子的电荷被载流子电荷所补偿，总电荷等于零，所以是电中性的。在进入空间电荷区后，多数载流子（对Ｐ区是空穴，对Ｎ区是自由电子）的浓 度将迅速地降低到对方区域少数载流子的浓度,就不足以完全补偿杂质离子的电荷了。 必须注意到除边界以外,在大部分空间电荷区中,多数载流子 的浓度很快减小以至耗尽。所以,如果忽略空间电荷区中载流子的电荷,就可以认为,空间电荷区中的总电荷密度主要由杂质离子决定。一般认为空 间电荷区的电荷密度等于杂质离子的电荷密度，而载流子浓度近似为零。这种近似模型叫做耗尽层近似。空间电荷区也叫耗尽层。 问题【23】 删除 修改 二极管短路，是否应该有电流流通？把一个有玻璃壳的二极管刮去外面的黑漆，两端接一微安表，不接任何电源，在光照之下电表是否有指示？ 把它加温到 50 度，过一段时间后，电表是否有指示？ 答案： 二极管短路时没有电流。原因是 PN 结两端虽有电位差，但是在半导体和金属电极接触处，也有"接触电位差"，后者抵消了 PN 结两端的电位差。 金属一半导体结和 PN 结不同： (1)没有单向导电性， (2)接触电位差和外加电压的极性及幅值无关。 这种接触叫做"欧姆接触"。 从另一种角度分析， 如果有电流，金属导线就会发热，二极管就要冷却。作为一个热平衡的整体，要产生这种现象是不可能的。所以，二极管短路时 I＝０。 空穴 对。对Ｐ区和Ｎ区的多子来说，原来浓度很大，受光激发后浓度变化不大。但是对少子来说，原来浓度很小，受光激发后浓度可能增大很多倍。 因此，光照对多子的扩散运动影响不大，但却大大加强了少子的漂移运动。在 PN 结电位差的作用下，这些增加的少子漂移过 PN 结，形成反向 电流。光照愈强，反向饱和电流愈大。二极管受光照后，光能激发半导体内的载流子，产生电子 如果把二极管加热后，使之稳定在 50 度而不 再加热，则在新的热平衡下，电表指示又将为零。 总之，二极管要有电流，除了必须有 PN 结这一内因之外，还必须有外因，即必须外加能量。 一般用电能，也可以用光能、热能、辐射能等。 问题【24】 删除 修改 如何用较简单的办法测试稳压管的极性和好坏？如何区分整流用的二极管和稳压管？
二极管质量好坏的判别方法
二极管质量好坏的判别方法【二极管质量好坏的判别方法】导语：在电子产品中，二极管扮演着至关重要的角色。
作为半导体器件，它用于电流的整流、开关以及信号解析等多个方面。
二极管的质量直接影响了电子器件的性能和稳定性。
然而，如何判断二极管的质量好坏一直以来都是一个值得探讨的问题。
本文将从多个角度深入分析和介绍二极管质量的判别方法，希望能给读者以一些启示和指导。
【一、外观质量的评估】1. 端子焊接是否牢固：观察二极管的端子焊接处是否紧密并且接触良好。
如果焊接松动或接触不良，容易导致电压漏电或者电流无法正常流通，进而影响电子器件的性能。
2. 封装外观是否完整：检查二极管外部封装是否完整，有无裂纹或破损。
封装外观完整性对于保护内部芯片和引线至关重要，如果存在破损，可能导致湿气和灰尘进入，进而影响器件的使用寿命和稳定性。
【二、电特性的评估】1. 正向电压丢失：通过在正向工作区域测量二极管的电压丢失情况，验证其性能。
正常的二极管应该具有较小的电压丢失，且在一定电流下呈线性关系。
2. 反向漏电情况：反向漏电是评估二极管质量的关键指标之一。
高质量的二极管应该有较小的反向漏电电流，当二极管处于反向工作时，电流应该接近零。
3. 封装温升：在工作过程中，二极管会产生一定的热量。
好的二极管应该具备较低的封装温升，以确保长时间工作不会引起过热现象，同时保证稳定性和寿命。
4. 高温、低温耐受性：二极管应具备一定的高温和低温耐受性能，以保证其在不同环境条件下的工作稳定性。
在极端温度下，质量好的二极管应该能够正常工作。
【三、测试工具的应用】1. 万用表：使用万用表可以测量二极管的正向电压丢失和反向漏电电流等参数，帮助评估二极管的电特性。
2. 热摄像仪：通过热摄像仪可以监测二极管封装过程中的温升情况，辅助判断二极管的质量。
【个人观点和理解】二极管作为电子器件中的基础构件，其质量直接关系到整个电子产品的性能和可靠性。
为了保证二极管的质量，制造商应该严格遵循质量控制标准，并对每个生产环节进行严格检测。
整流二极管的作用与原理
整流二极管的作用与原理整流二极管是一种常见的半导体器件，也是电子电路中广泛应用的一种元件。
它的作用是将交流电信号转换为直流电信号，即将电流只能从正向流动的交流电转换为只能从正向流动的直流电。
整流二极管的原理基于PN结的特性，在连接电路中的正向工作区域，整流二极管的导通电流较大，而在反向工作区域则具有很高的电阻。
整流二极管由P型半导体和N型半导体组成，通过特殊的工艺技术将两种半导体材料结合在一起，形成PN结。
P型半导体具有多余的正电荷，称为空穴，而N型半导体则具有多余的负电荷，称为电子。
当P型半导体和N型半导体相结合时，电子从N区向P区扩散，而空穴从P区向N区扩散，这个过程被称为阻挡层扩散。
在PN结形成后，由于电子和空穴的扩散使得PN结附近形成一个带电区域，这个带电区域称为耗尽区。
在耗尽区，P区和N区的阻挡电场抵消住了电子和空穴的扩散，并且形成了一个电势垒。
在整流二极管的正向工作区域，当P端的正电压（相对于N端）大于PN结的电势垒时，PN结会变薄，电子和空穴就能够克服电势垒而通过。
此时，整流二极管的导通电流较大，可以近似看作一个导线，具有较低的电阻。
整流二极管的正向导通特性使得它可以将交流电信号的正半周期通过，而将负半周期阻断，从而实现了交流电信号到直流电信号的转换。
而在整流二极管的反向工作区域，当P端的反电压（相对于N端）大于PN结的电势垒时，PN结会变厚，使得通过PN结的电流变得非常小。
在这个状态下，整流二极管表现出很高的电阻。
正是因为这种特性，整流二极管在反向工作区域可以实现对反向电流的阻断和限制。
因此，整流二极管通过正向导通和反向阻断的特性，实现了交流电信号到直流电信号的转换。
其具体原理可以总结为以下几个方面：1. 电势垒的形成：在PN结形成后，由于P区和N区的电荷差异，形成了一个电势垒。
这个电势垒阻碍了电子和空穴的自由扩散。
2. 正向导通：当外加正电压（相对于N端）大于电势垒时，电子和空穴克服电势垒的作用，可以通过PN结。
二极管串联均压问题的判断误区
二极管串联均压问题的判断误区由于快恢复二极管的反向耐压有限，当用于高压环境下时，往往需要采用多个快恢复整流二极管串联来满足反向耐压的需要。
由于生产过程中二极管存在伏安特性、开通时间、恢复电荷等方面的不一致性，从而使得在串联使用时，发生二极管不均压的问题，进而导致某个二极管反向电压过高而损坏，进一步影响其他二极管的正常运行，最终影响整个装置的可靠陛和稳定胜。
二极管串联均压问题一直是高功率电力电子变换装置研究的难题。
二极管串联不均压的因素有自身因素和外围电路的因素。
在午维伯的《二极管串联不需要均压电阻》一文给出二极管串联不需均压的结论；而在《二极管串联高压整流的电压分布与均压问题》一文给出了二极管串联需要均压；在《用于高压高频整流的二极管串联均压问题》一文给出了二极管串联均压方法及参数选型等等。
因此在判断二极管串联均压问题上容易产生误区。
1、二极管的特}生及其串联不均压因素分析1．1二极管特l生二极管属于电力电子器件，也是应用较多较为普遍的器件。
一般越熟悉的器件越容易遗漏其关键参数指标，一般情况下只是关心宏观上的参数指标，诸如反向耐压、通态电流、反向漏电流等。
一般隋况下，二极管的结电容、关断和开通特眭图等等容易被忽视。
1．2二极管串联不均压因素分析二极管串联不均压主要原因来自自身和外部两类。
自身原因主要由加工工艺造成的，外因主要是由外部电路造成的。
同一批次生产出来二极管的伏安特性不一致，造成二极管的静态不均压；反向恢复时间及开通状态的不一致造成二极管的动态不均压目。
外部电路设计会造成杂散电感和电容，在高压高频环境中会造成不均压问题。
2、二极管串联不均压误区分析2.1宏观下二极管串联不均压分析《二极管串联不需要均压电阻》一文给出二极管串联不需均压，这是从宏观上分析得出的，主要考虑的是二极管自身因素的影响。
如图1所示，二个二极管串联，外接反向直流电压。
反向饱和电流较小的二极管承受电压较大，因为两个二极管串联，在外部施加电压额定的J隋况下，反向饱和电流是不变的。
同步整流二极管代替肖特基二极管
同步整流二极管代替肖特基二极管一、概述在电子元件中，二极管是一种非常基本的器件，用于电路中的整流和开关等功能。
在整流电路中，常用的二极管包括肖特基二极管和同步整流二极管。
本文将探讨同步整流二极管如何代替肖特基二极管的原因和方法。
二、肖特基二极管的特性1.低开启电压肖特基二极管由于其低开启电压的特性，在整流电路中具有很好的性能，能够降低功耗并提高效率。
2.高反向击穿电压肖特基二极管具有较高的反向击穿电压，能够更好地保护电路不受损害。
3.快速恢复时间肖特基二极管的恢复时间较短，能够提高整流电路的工作频率。
三、同步整流二极管的优势1.低开启电压同步整流二极管采用MOSFET管与二极管结合的方式工作，具有更低的开启电压，可以提高整流电路的效率。
2.高反向击穿电压同步整流二极管采用MOSFET管代替肖特基二极管，具有更高的反向击穿电压，能够更好地保护电路。
3.快速恢复时间采用同步整流二极管可以降低二极管的恢复时间，提高整流电路的工作频率。
四、同步整流二极管代替肖特基二极管的方法1.选型在选择同步整流二极管时，需要考虑开启电压、反向击穿电压和恢复时间等参数，以确保替代肖特基二极管的性能。
2.设计根据选定的同步整流二极管，需要对整流电路进行重新设计，包括输入输出匹配、控制电路和驱动电路等。
3.调试在替换肖特基二极管后，需要对整流电路进行调试，验证同步整流二极管的性能和稳定性，确保替代效果达到预期。
五、结论同步整流二极管具有低开启电压、高反向击穿电压和快速恢复时间的优势，可以有效代替肖特基二极管在整流电路中的应用。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的同步整流二极管，并进行合理的设计和调试，以确保整流电路性能的提高和稳定性的保障。
通过上述分析和讨论，我们可以得出同步整流二极管可以有效代替肖特基二极管的结论。
在整流电路设计和应用中，应当根据具体需求和性能要求进行合理选择和设计，以实现更高效、更稳定的电路性能。
同步整流二极管代替肖特基二极管的应用与发展一、同步整流二极管的广泛应用随着电子技术的不断发展和进步，同步整流二极管在各种电子设备和系统中得到了广泛的应用。
整流二极管的工作原理
整流二极管的工作原理整流二极管是一种常用的电子元件，它在电路中起着非常重要的作用。
它能够将交流电信号转换为直流电信号，是电子设备中不可或缺的一部分。
那么，整流二极管的工作原理是怎样的呢？接下来，我们将详细介绍整流二极管的工作原理。
首先，我们需要了解整流二极管的结构。
整流二极管通常由P型半导体和N型半导体组成。
P型半导体中的杂质浓度比N型半导体高，因此P型半导体中的载流子主要是空穴，而N型半导体中的载流子主要是自由电子。
当P型半导体和N型半导体通过P-N结连接在一起时，就形成了整流二极管。
在正常工作状态下，整流二极管的P端连接正电压，N端连接负电压。
当外加电压大于整流二极管的导通电压时，整流二极管就会导通，电流通过整流二极管，这时整流二极管处于导通状态。
而当外加电压小于整流二极管的导通电压时，整流二极管就会截止，不导通，电流无法通过整流二极管，这时整流二极管处于截止状态。
在交流电信号中，电压是不断变化的，有正半周和负半周。
当正半周的电压大于整流二极管的导通电压时，整流二极管导通，电流通过整流二极管，这时整流二极管将正半周的交流电信号转换为正向的直流电信号。
而当负半周的电压小于整流二极管的导通电压时，整流二极管截止，不导通，电流无法通过整流二极管，这时整流二极管不会对负半周的交流电信号进行处理。
通过上述工作原理，我们可以看出，整流二极管能够将交流电信号转换为单向的直流电信号。
这对于电子设备的正常工作非常重要，因为大部分电子设备都需要直流电信号来提供稳定的电源供应。
总之，整流二极管通过P-N结的形成和外加电压的作用，实现了对交流电信号的整流功能，将交流电信号转换为直流电信号。
这一工作原理使得整流二极管在电子设备中得到了广泛的应用，成为了电子电路中不可或缺的一部分。
整流二极管(PN结二极管)主要参数及工作原理介绍
整流二极管（PN结二极管）主要参数及工作原理介绍整流二极管是一种用于将交流电转换成直流电的半导体器件，具有明显的单向导电性，可用半导体锗或硅制成。
整流二极管一般为平面硅二极管，用于各种功率整流电路。
整流二极管一层半导体材料掺杂有P型材料，另一层掺杂有N型材料，这些P型和N型层的组合形成称为PN结，因此也被叫做PN结二极管。
整流二极管的选用原则选择整流二极管时，要考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率和反向恢复时间等参数。
串联稳压电源电路中使用的整流二极管对截止频率的反向恢复时间要求不高。
只要最大整流电流和最大反向工作电流满足电路的要求，就选用整流二极管。
例如1N系列、2CZ系列、RLR 系列等。
在开关稳压电源的整流电路和脉冲整流电路中，整流二极管应具有较高的工作频率和较短的反向恢复时间（如RU系列、EU 系列、V系列、1SR系列等）。
或者也可以选择快速恢复二极管或肖特基整流二极管。
整流二极管主要参数1、最大平均整流电流IF ：长期工作允许通过的最大正向平均电流。
电流由PN结的结面积和散热条件决定。
通过二极管的平均电流不能大于此值，应满足散热条件。
例如1N4000整流串联二极管的IF为1A。
2、最大工作反向电压VR ：施加在二极管上的最大允许反向电压。
如果超过这个值，反向电流（IR）会急剧增加，破坏二极管的单向导电性，造成反向击穿。
通常取反向击穿电压（VB）的一半作为（VR），例如下表格所示：3 、最大反向电流IR：在最高反向工作电压下允许流过二极管的反向电流。
该参数反映了二极管的单向导电性。
因此，电流值越小，二极管质量越好。
4、击穿电压VB：二极管反向伏安特性曲线锐弯点处的电压整流值。
当反向为软特性时，是指在给定反向漏电流下的电压值。
5 、最高工作频率fm：二极管在正常情况下的最高工作频率。
主要由PN结的结电容和扩散电容决定。
如果工作频率超过fm，二极管的单向导电性就不能很好的体现出来。
整流二极管和稳压二极管的参数及选择原则
整流二极管和稳压二极管的参数及选择原则兴趣者常常要用。
二极管具有单向导电性，主要用于整流、稳压和混频等中。
本文介绍整流二极管和稳压二极管的参数及挑选原则。
(一)整流二极管的主要参数1.IF—最大平均整流。
指二极管长久工作时允许通过的最大正向平均电流。
该电流由PN结的结面积和散热条件打算。
用法时应注重通过二极管的平均电流不能大于此值，并要满足散热条件。
例如1N4000系列二极管的IF为1A。
2.VR—最大反向工作。
指二极管两端允许施加的最大反向电压。
若大于此值，则反向电流(IR)剧增，二极管的单向导电性被破坏，从而引起反向击穿。
通常取反向击穿电压(VB)的一半作为(VR)。
例如1N4001的VR为50V，1N4007的VR 为1OOOV.3.IR—反向电流。
指二极管未击穿时反向电流值。
温度对IR的影响很大。
例如1N4000系列二极管在100°C条件IR应小于500uA;在25°C时IR应小于5uA。
4.VR—击穿电压。
指二极管反向伏安特性曲线急剧弯曲点的电压值。
反向为软特性时，则指给定反向漏电流条件下的电压值。
5.tre—反向复原时光。
指在规定的负载、正向电流及最大反向瞬态电压下的反向复原时光。
6.fm—最高工作频率。
主要由PN结的结及蔓延电容打算，若工作频率超过fm，则二极管的单向导电性能将不能很好地体现。
例如1N4000系列二极管的fm为3kHz。
7.CO—零偏压电容。
指二极管两端电压为零时，蔓延电容及结电容的容量之和。
值得注重的是，因为创造工艺的限制，即使同一型号的二极管其参数的离散性也很大。
手册中给出的参数往往是一个范围，若测试条件转变，则相第1页共3页。
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整流二极管工艺问题整流二极管工艺问题关于“二极管反向击穿电压飘动”的问题，很多同行都发表了自己的看法。
本人经过几个月废寝忘食的摸索，发现酸洗中使用的氨水可能会造成反向击穿电压飘动。
我们这里用的酸洗工艺，第一道是混酸，第二道是磷酸+双氧水，第三道是氨水+双氧水。
然后发现用过氨水以后，很难将芯片表面和铜引线上的氨水去除，所有有可能造成芯片表面污染，在塑封后固化以后出现击穿电压蠕变或者说飘动的不良品。
- X" R. ~/ H Y8 c$ H* w3 X整流二极管工艺问题1. 损伤磨片不可避免地产生10微米以上的损伤层；喷砂形成的损伤可能更大！这些损伤会导致硅片易碎，并会形成扩散沟道。
对于较大的机械损伤，在腐蚀过程中非但消除不了，反而会更加扩大，使表面耐压大大下降。
切割的损伤对芯片耐压的影响非常大。
切割硅片表面的损伤层包括镶嵌层和应力层两部分，晶片表面是镶嵌层，下层为具有较严重损伤的损伤层和应力层。
它们的厚度为15～25μm，这是对于整个切片平均值而言3. 金属杂质重金属杂质会使少子寿命大大降低，它们在PN结内会引起较大的漏电流，严重的甚至使电压降为零。
重金属多积于单晶尾部，可予以切除。
另外在扩散后可以利用磷硅玻璃或硼硅玻璃于950—1050 ℃进行1小时的吸收，但吸收对碱金属（钠、钾）和碱土金属（钙、镁）离子作用不大。
4. 磷扩散由于浓度很高，高温时会在硅中引起很大的位错，加上硅单晶本身的位错，会使磷沿着位错较大或较集中的地方扩进更深，空间电荷区展宽时易形成局部的穿通。
所以磷扩散的浓度不宜太高。
要防止磷硼扩散产生合金点导致基区宽度变窄。
5. 如雪崩击穿发生在PN结的某一小部分，则迅速增大的电流集中在这一区域，就会因热量集中而烧毁。
这种破坏性的击穿称为热击穿，热击穿不可逆。
这大多是因为PN结表面不平坦或有残余的机械损伤造成的。
6. 表面离子沾污负电荷排斥电子吸引空穴，形成P型反型层沟道，因而使漏电流增大；而正电荷吸引电子排斥空穴，相当于表面电阻率降低，使表面空间电荷区变窄，在PN 结表面形成低击穿。
7. 当PN结表面只有产生电流的影响时，波形仍然是雪崩击穿，VB基本不变。
产生电流I=qGXmS，S为PN结表面积。
所以，腐蚀不充分，表面粗糙，有大量的复合中心，使表面漏电流较大。
8. 扩散前后的清洁处理和扩散系统本身的清洁度对电压有较大的影响！软特性跟有害杂质进入体内有关，因此要避免各种沾污。
9. 结深的控制：A 击穿电压要求基区要超过最大空间电荷区的宽度；深结易制造高压器件B 电流容量的要求，VF 不能超标 C 开关速度的要求。
基区越宽，速度越慢。
10. 少子寿命下降主要影响来自形成强复合中心的重金属杂质（铜、铁、镍、铅、锌等）。
除了硅片本身外，工艺操作、化学试剂和器皿都会带来重金属杂质。
另外扩散炉管壁也是一个重要的，有时甚至是最主要的来源。
管壁中还有大量的碱金属、碱土金属和一些过度性稀土元素，它们能穿透石英管壁，从石英结晶间隙中进入管内，不仅污染硅片，而且瓦解石英管（从透明转为发白、发酥、剥落！）11. 室温时表面最大场强位于低浓度的N 区，而到了80℃表面最大场强则转移到N+～N 交界附近。
因此，这种器件虽然室温时表现为漂亮的雪崩电离击穿，但到了高温，其击穿电压就开始下降。
这是典型的表面击穿特征。
12.漏电流是表征高压器件的另一个重要参数。
室温软特性的器件，其高温特性肯定不好。
只有室温呈雪崩击穿特性的器件，高温特性才可能好，但也未必。
有些器件在室温甚至直到80℃仍是硬特性，但一到高温（二极管为150℃），就变成软特性，致使稳定性和可靠性不高。
这分为两种情况：A.室温是硬特性，但起始电流大，即扩散电流大，即通常所说的“靠背椅”。
其常见的一种原因是保护材料固化不透，高密度的表面负电荷感应出了表面沟道，形成大的起始电流。
在改进固化工艺，消除沟道后即可消除此现象。
B. 室温也是硬特性，但产生电流大，即漏电流随电压升高而快速上升。
其原因是由于切割或者研磨造成的表面损伤层有重金属沾污，存在至少两个杂质能级，提高了提高了复合几率引起的。
采用深腐蚀工艺去净损伤层及沾污并杜绝表面沾污后即可以降低这种大的表面漏电流。
表面离子沾污负电荷排斥电子吸引空穴，形成P型反型层沟道，因而使漏电流增大；而正电荷吸引电子排斥空穴，相当于表面电阻率降低，使表面空间电荷区变窄，在PN结表面形成低击穿。
当PN结表面只有产生电流的影响时，波形仍然是雪崩击穿，VB基本不变。
产生电流正比与PN结表面积。
所以，腐蚀不充分，表面粗糙，有大量的复合中心，使表面漏电流较大。
腐蚀（酸洗）的目的：一是去除晶粒台面的各种沾污，如助焊剂、灰尘颗粒、金属原子或离子……方法是用强氧化性的酸使之生成可溶物而溶解。
二是去除因切割、裂片对晶粒表面造成的损伤（这层损伤层可能厚达50~100微米），并且形成平坦光滑的表面。
平坦光滑的表面有助于漏电流的减小并可防止局部强电场的生成。
局部强电场易导致在击穿前漏电流开始随电压上升，形成圆角或靠背椅子（沟道击穿）。
三是使多边形（正方形、矩形、六角形）的棱角钝化，甚至使它们变圆，因为棱角处的化学反应会更快一些。
钝化的棱角可以降低p-n结在反向工作时的棱角电场，提高二极管的击穿电压。
对于圆形的晶粒，就不存在这样的要求。
确定的电阻率，扩散浓度及结深即有一个对应的理想击穿电压BVpp(假设为平面结）。
为提高器件耐压，必须使p-n结表面能达到或接近p-n结体击穿电压，这需要解决两个问题：其一必须使p-n结表面的沾污和单晶的结构缺陷得以消除并使表面得到有效的绝缘保护，其二必须使p-n结表面有个合理的形状以使p-n结表面电场不高于或接近于体内电场强度。
对于台面斜角造型，由于电中性原理，空间电荷区在p-n结表面处必然弯曲。
正斜角（对普通的P+N型二极管来说，就是N面面积小，P面面积大，负斜角则相反）对耗尽区展宽有利，而负斜角只有很小的角度（3°~ 6°）才能达到令人满意的效果。
负斜角的最大场强在高浓度一侧，正斜角的最大场强在低浓度一侧。
如雪崩击穿发生在PN结的一极小部分，则迅速增大的电流集中在这一区域，就会因热量集中而烧毁。
这种破坏性的击穿称为热击穿，热击穿不可逆。
这大多是因为PN结表面不平坦或有残余的机械损伤造成的。
快速软恢复二极管随着电力电子技术的发展，各种变频电路、斩波电路的应用不断扩大，这些电力电子电路中的主回路不论是采用换流关断的晶闸管，还是采用有自关断能力的新型电力电子器件，如GTO，MCT，IGBT等，都需要一个与之并联的快速二极管，以通过负载中的无功电流，减小电容的充电时间，同时抑制因负载电流瞬时反向而感应的高电压。
由于这些电力电子器件的频率和性能不断提高，为了与其关断过程相匹配，该二极管必须具有快速开通和高速关断能力，即具有短的反向恢复时间trr，较小的反向恢复电流IRRM和软恢复特性。
在高压、大电流的电路中，传统的PIN二极管具有较好的反向耐压性能，且正向时它可以在很低的电压下就会导通较大的电流，呈现低阻状态。
然而，正向大注入的少数载流子的存在使得少子寿命较长，二极管的开关速度相应较低，为提高其开关速度，可采用掺杂重金属杂质和通过电子辐照的办法减小少子寿命，但这又会不同程度的造成二极管的硬恢复特性，在电路中引起较高的感应电压，对整个电路的正常工作产生重要影响。
目前现状目前，国内快速二极管一般采用电子辐照控制少子寿命,其软度因子在0.35左右，特性很硬。
国际上快速二级管的水平已达到2500A/3000V，300ns，软度因子较小。
采用外延工艺制作的快恢复二极管的软度因子较大（0.7），但它必须采用小方片串并联的方式使用，以达到大电流、高电压的目的。
这样做不仅增加了工艺的复杂性，而且使产品的可靠性变差。
我国的外延工艺水平较低，尚停留在研究阶段，成品率较低，相对成本较高；而采用电力半导体常规工艺制作的快恢复二极管的软度因子较小。
工作原理及影响因素恢复过程很短的二极管，特别是反向恢复过程很短的二极管称为快速恢复二极管（Fast Recovery Diode）。
高频化的电力电子电路不仅要求快速恢复二极管的正向恢复特性较好，即正向瞬态压降小，恢复时间短；更要求反向恢复特性也较好，即反向恢复时间短，反向恢复电荷少，并具有软恢复特性。
开通特性二极管的开通也有一个过程，开通初期出现较高的瞬态压降，经过一定时间后才能处于稳定状态，并具有很小的管压降。
这就是说，二极管开通初期呈现出明显的“电感效应”，不能立即响应正向电流的变化。
在正向恢复时间内，正在开通的二极管具有比稳态大的多的峰值电压UFP。
当正向电流上升率超过50A/s时，在某些高压二极管中具有较高的瞬态压降。
这一概念在缓冲电路中的快速应用时显得非常重要。
开通时二极管呈现的电感效应，除了器件内部机理的原因之外，还与引线长度、器件封装采用的磁性材料等因素有关。
电感效应对电流的变化率最敏感，因此开通时二极管电流的上升率diF/dt越大，峰值电压UFP就越高，正向恢复时间也越长。
关断特性所有的PN结二极管，在传导正向电流时，都将以少子的形式储存电荷。
少子注入是电导调制的机理，它导致正向压降（VF）的降低，从这个意义上讲，它是有利的。
但是当正在导通的二极管突然加一个反向电压时，由于导通时在PN结区有大量少数载流子存贮起来，故到截止时要把这些少数载流子完全抽出或是中和掉是需要一定时间的，即反向阻断能力的恢复需要经过一段时间，这个过程就是反向恢复过程，发生这一过程所用的时间定义为反向恢复时间（trr）。
值得注意的是在未恢复阻断能力之前，二极管相当于处于短路状态。
用软化系数S（Softness factor）来描述反向恢复电流由最大值IRM消失的速率。
反向恢复电流的下降速度dirr/dt 是一个重要的参数。
若dirr/dt过大，由于线路存在电感L，则会使反向峰值电压URM过高，有时出现强烈振荡，致使二极管损坏，可以用软特性和硬特性的概念来表示dirr/dt对反向特性的影响。
软化系数S还可以表示为通过上式可以预测反向峰值电压的幅值。
其中，L为电路总电感URM即为二极管反向恢复时施加于有源器件的峰值电压，其值一定要小于有源器件的电压额定值，因此用di(rec)/dt表示软度因子更有实用意义。
耗尽储存电荷所需的总的时间定义为反向恢复时间trr，作为开关速度的量度，它是选用二极管时的一个非常重要的参数，一般用途的二极管trr为25s左右，使用在整流以及频率低于1kHz以下的电路中是可以的，但若用于斩波和逆变电路中，必须选用trr在5s以下的快速恢复二极管，在一些吸收电路中要求快开通和软恢复二极管。