二極管在20世紀(jì)20年代由熱離子二極管所取代。20世紀(jì)50年代,高純度的半導(dǎo)體材料出現(xiàn)。因為新出現(xiàn)的鍺二極管價格便宜,晶體收音機(jī)重新開始被大規(guī)模使用。貝爾實驗室還開發(fā)了鍺二極管微波接收器。20世紀(jì)40年代中后期,美國電話電報公司在美國四處新建的微波塔上開始應(yīng)用這種微波接收器,主要用于傳輸電話和網(wǎng)絡(luò)電視信號。不過貝爾實驗室并未研發(fā)出效果令人滿意的熱離子二極管微波接收器。之后隨著量子力學(xué)和半導(dǎo)體材料的發(fā)展和應(yīng)用,逐漸發(fā)展并形成了目前人們使用的半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)和配套的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)。隔離二極管是一種常見的電子元器件,用于隔離電路中的兩個部分,以防止電流和信號的干擾。溫州發(fā)光二極管作用
二極管的主要原理就是利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕赑N結(jié)上加上引線和封裝就成了一個二極管。晶體二極管為一個由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時,由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng),形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流。 當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時,PN結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。PN結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。臺州常用二極管廠家供應(yīng)二極管是一種電子元件,具有單向?qū)щ娦浴?/p>
二極管PN結(jié)形成原理:P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體(一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體)摻入少量三價元素雜質(zhì),如硼等。因硼原子只有三個價電子,它與周圍的硅原子形成共價鍵,因缺少一個電子,在晶體中便產(chǎn)生一個空位,當(dāng)相鄰共價鍵上的電子獲得能量時就有可能填補(bǔ)這個空位,使硼原子成了不能移動的負(fù)離子,而原來的硅原子的共價鍵則因缺少一個電子,形成了空穴,但整個半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主,空穴為多數(shù)載流子,自由電子為少數(shù)載流子。 N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價原子,如磷等。摻入后,它與硅原子形成共價鍵,產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中,電子為多數(shù)載流子,空穴為少數(shù)載流子。
半導(dǎo)體二極管的非線性電流-電壓特性,可以根據(jù)選擇不同的半導(dǎo)體材料和摻雜不同的雜質(zhì)從而形成雜質(zhì)半導(dǎo)體來改變。特性改變后的二極管在使用上除了用做開關(guān)的方式之外,還有很多其他的功能,如:用來調(diào)節(jié)電壓(齊納二極管),限制高電壓從而保護(hù)電路(雪崩二極管),無線電調(diào)諧(變?nèi)荻O管),產(chǎn)生射頻振蕩(隧道二極管、耿氏二極管、IMPATT二極管)以及產(chǎn)生光(發(fā)光二極管)。半導(dǎo)體二極管中,有利用P型和N型兩種半導(dǎo)體接合面的PN結(jié)效應(yīng),也有利用金屬與半導(dǎo)體接合產(chǎn)生的肖特基效應(yīng)達(dá)到整流作用的類型。若是PN結(jié)型的二極管,在P型側(cè)就是陽極,N型側(cè)則是陰極。 隔離二極管的價格因品牌、型號、規(guī)格等因素而異。
面接觸式二極管:面接觸式PN結(jié)二極管是由一塊半導(dǎo)體晶體制成的。不同的摻雜工藝可以使同一個半導(dǎo)體(如本征硅)的一端成為一個包含負(fù)極性載流子(電子)的區(qū)域,稱作N型半導(dǎo)體;另一端成為一個包含正極性載流子(空穴)的區(qū)域,稱作P型半導(dǎo)體。兩種材料在一起時,電子會從N型一側(cè)流向P型一側(cè)。這一區(qū)域電子和電洞相互抵銷,造成中間區(qū)域載流子不足,形成“空乏層”。在空乏層內(nèi)部存在“內(nèi)電場”:N型側(cè)帶正電,P型側(cè)帶負(fù)電。兩塊區(qū)域的交界處為PN結(jié),晶體允許電子(外部來看)從N型半導(dǎo)體一端,流向P型半導(dǎo)體一端,但是不能反向流動。高頻條件下,二極管的勢壘電容表現(xiàn)出來極低的阻抗,并且與二極管并聯(lián)。溫州恒流二極管分類
二極管的截止電壓稱為反向擊穿電壓。溫州發(fā)光二極管作用
正向偏壓(Forward Bias)二極管的陽極側(cè)施加正電壓,陰極側(cè)施加負(fù)電壓,這樣就稱為正向偏置,所加電壓為順向偏壓。如此N型半導(dǎo)體被注入電子,P型半導(dǎo)體被注入電洞。這樣一來,讓多數(shù)載流子過剩,空乏層縮小、消滅,正負(fù)載流子在PN接合部附近結(jié)合并消滅。整體來看,電子從陰極流向陽極(電流則是由陽極流向陰極)。在這個區(qū)域,電流隨著偏壓的增加也急遽地增加。伴隨著電子與電洞的再結(jié)合,兩者所帶有的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊幔ê凸猓┑男问奖环懦?。能讓正向電流通過的必要電壓被稱為開啟電壓,特定正向電流下二極管兩端的電壓稱為正向壓降。溫州發(fā)光二極管作用