极性电容为什么具有单向导电性（阀金属与氧化膜）

问：为什么电解电容具有单向导电性
答：阀金属形成的氧化膜具有单向导电性，类似于二极管的PN结结构。

一、阀金属

阀金属(如Ta、Ti、Al)，可进行阳极化处理，阳极氧化后能在其表面均匀生成一种与氧化膜。

二、阳极氧化
主要是铝的阳极氧化，是利用电化学原理，在铝和铝合金的表面生成一层氧化铝膜。这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。以阀金属为正极，在其表面用电化学的方法，利用电解的方式使其表面形成氧化膜作为介质，用液体或固体（或半导体）等电解质作为负极，并紧密接触于氧化膜介质，用另一金属作为负极引出的电容器称为电解电容器。

氧化膜的形成分为
阶段A膜层生长，形成一层致密无孔的阻挡层，阻挡层薄而致密，表现出绝缘性，能够阻挡电流流过。
阶段B阻挡层形成，由于氧化铝原子体积大，产生膨胀，导致凹凸不平。凹处电阻小电流大。
阶段C多孔层，凹处在电场作用下产生化学溶解，加深凹陷，使其能够继续发生氧化反应形成新的氧化膜，到某一阶段，溶解与氧化过程达到平衡，形成了厚而多孔的外层结构。

多孔层其刨面结构，形成了中间孔洞的六方形结构，孔洞直通底部的阻挡层。

三、氧化膜为什么具有单向导电性

为什么电解电容具有单向导电性，比较普遍的一种解释是阳极氧化膜的P-i-N理论。氧化膜的形成是依靠离子通过氧化膜迁移的结果,在靠近阳极金属(铝)这边的氧化膜内金属离子浓度大（可以看成参入杂质，提供电子的N型半导体），靠近电解质一侧的氧负离子溶度大（可以看作提供空穴的，P型半导体），而中间的介质相当与阻挡层i，这就构成了P-i-N结构，具有类似PN结的单向导电性。

当电解电容进行反接时，阻挡层不再表现出非常强的绝缘性，氧化膜会快速溶解变薄，只要氧化膜上出现孔洞，整体导电能力就会急剧增大，电流增大，最终过热爆炸。