當開關K打向A時，二極管處於正向，電流很大，相當於接有負載的外回路與電源相連的開關閉合
，回路處於接通狀態（開態）；

 

當開關K打向B時，二極管處於反向，反向電流很小，相當於外回路的開關斷開
，回路處於斷開狀態（關態）。

 

 

V1為外加電源電壓，VJ為二極管的正向壓降
，對矽管VJ約為0.7V
，鍺管VJ約為0.25V，RL為負載電阻。

 

在開態時，流過負載的穩態電流為I1：

 

 

通常VJ遠小於V1，所以上式可近似寫為：

 

 

在關態時，流過負載的電流就是二極管的反向電流IR。

 

 

假設外加脈衝的波形如圖(a)所示，則流過二極管的電流就如圖(b)所示。

 

 

通過程中
，二極管P區向N區輸運大量空穴
，N區向P區輸運大量電子。隨著時間的延長
，N區內空穴和P區內電子不斷增加
，直到穩態時停止。在穩態時，流入N區的空穴正好與N區內複合掉的空穴數目相等
，流入P區的電子也正好與P區內複合掉的電子數目相等，達到動態平衡，流過P-N結的電流為一常數I1。

 

隨著勢壘區邊界上的空穴和電子密度的增加
，P-N結上的電壓逐步上升，在穩態即為VJ。此時，二極管就工作在導通狀態。

 

 

當某一時刻在外電路上加的正脈衝跳變為負脈衝時：

 

正向時積累在各區的大量少子要被反向偏置電壓拉回到原來的區域，開始時的瞬間，流過P-N結(jie)的(de)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)很(hen)大(da)，經(jing)過(guo)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)後(hou)，原(yuan)本(ben)積(ji)累(lei)的(de)載(zai)流(liu)子(zi)一(yi)部(bu)分(fen)通(tong)過(guo)複(fu)合(he)，一(yi)部(bu)分(fen)被(bei)拉(la)回(hui)原(yuan)來(lai)的(de)區(qu)域(yu)，反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)才(cai)恢(hui)複(fu)到(dao)正(zheng)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)反(fan)向(xiang)漏(lou)電(dian)流(liu)值(zhi)IR。

 

正zheng向xiang導dao通tong時shi少shao數shu載zai流liu子zi積ji累lei的de現xian象xiang稱cheng為wei電dian荷he儲chu存cun效xiao應ying。二er極ji管guan的de反fan向xiang恢hui複fu過guo程cheng就jiu是shi由you於yu電dian荷he儲chu存cun所suo引yin起qi的de。反fan向xiang電dian流liu保bao持chi不bu變bian的de這zhe段duan時shi間jian就jiu稱cheng為wei儲chu存cun時shi間jiants。在ts之後
，P-N結上的電流到達反向飽和電流IR，P-N結達到平衡。定義流過P-N結的反向電流由I2下降到0.1 I2時所需的時間為下降時間tf。儲存時間和下降時間之和為（ts+tf）稱為P-N結的關斷時間（即為反向恢複時間）。

 

反向恢複時間限製了二極管的開關速度。

 

（1）如果脈衝持續時間比二極管反向恢複時間長得多，這時負脈衝能使二極管徹底關斷，起到良好的開關作用；

 

（2） 如果脈衝持續時間和二極管的反向恢複時間差不多甚至更短的話
，這時由於反向恢複過程的影響
，負脈衝不能使二極管關斷。

 

所以要保持良好的開關作用，脈衝持續時間不能太短，也就意味著脈衝的重複頻率不能太高
，這就限製了開關的速度。

(來源：星球號
，作者：leo.zhao）