反向恢复过程的原因
电荷存储效应的原因是，当直流电压VF施加到二极管时，载流子不断扩散和存储。当施加直流电压时，P区的空穴扩散到N区，N区的电子扩散到P区，不仅使势垒区(耗尽区)变窄，而且存储了相当数量的载流子。电子存储在P区，空穴存储在N区，由不平衡少数携带，如下图所示。
空穴从P区扩散到N区后，不会立即与N区的电子复合而消失。而是在一定的距离LP(扩散长度)内，一方面继续扩散，另一方面与电子复合而消失。这样，在LP范围内将存储一定数量的空穴，并建立一定的空穴浓度分布。结边缘附近的浓度，离结越远，浓度越小。正向电流越大，存储的空穴越多，浓度分布的梯度越大。电子向P区的扩散是相似的。下图显示了二极管中存储电荷的分布。
我们把正向传导中不平衡的少数载流子积累现象称为电荷存储效应。
当输入电压突然从+VF变为-VR时，储存在P区的电子和储存在N区的空穴不会立即消失，而是通过以下两种方式逐渐减少:①在反向电场的作用下，P区的电子被拉回N区，N区的空穴被拉回P区，形成反向漂移电流IR，如下图所示；(2)与多数载流子复合。
在这些存储的电荷消失之前，pn结仍然处于正向偏置，即势垒区仍然很窄，pn结的电阻仍然很小，与RL相比可以忽略不计，所以此时的反向电流IR = (VR+VD)/RL。VD代表pn结两端的正向压降，一般为VRVD，即IR = VR/RL。在此期间，IR基本保持不变，主要由VR和RL决定。在时间ts之后，存储在P区和N区中的电荷已经显著减少，势垒区逐渐变宽，并且反向电流IR已经逐渐减小到正常反向饱和电流的值。经过tt时间后，二极管关闭。
从上面可以看出，二极管在开关过程中的反向恢复过程本质上是由电荷存储效应引起的，反向恢复时间就是存储的电荷消失所需的时间。
二极管和一般开关的区别在于“开”和“关”是由施加电压的极性决定的，“开”状态有微小的压降V f，“关”状态有微小的电流i0。当电压由正向变为反向时，电流不会立即变成(-i0)，但反向电流在一段时间ts内总是很大，二极管不关断。ts后反向电流逐渐减小，tf时间后二极管电流变为(-i0)，ts称为存储时间，tf称为下降时间。Tr= ts+ tf称为反向恢复时间，上述过程称为反向恢复过程。这其实是电荷存储效应造成的，反向恢复时间就是存储的电荷耗尽所需的时间。该过程防止二极管在快速连续脉冲下被用作开关。如果反向脉冲的持续时间短于tr， 二极管正反两个方向都可以导通，起不到开关作用。
二极管类型
二极管有很多种，按使用的半导体材料可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。根据其用途的不同，可分为检波二极管、整流二极管、齐纳二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管等。按管芯结构可分为点接触二极管、面接触二极管和面接触二极管。点接触二极管是用一根细金属丝压在半导体晶片的光滑表面上，施加脉冲电流，使接触线的一端与晶片牢固烧结，形成“PN结”。由于是点接触，只允许小电流(不超过几十毫安)通过，适用于高频小电流电路，如无线电检测。表面接触二极管的“PN结”具有大面积，这允许大电流 (从几安培到几十安培)才能通过，主要用于将交流电转换成直流电的“整流”电路中。平面二极管是一种特殊的硅二极管，不仅能通过大电流，而且性能稳定可靠，常用于开关、脉冲和高频电路中。