什么是二極管？二極管的介紹

時(shí)間：2022-01-19作者：司坦森集成電路（深圳）有限公司瀏覽：214

二極管是用半導(dǎo)體器件(硅、硒、鍺等)做成的一種電子元器件 。它具備單邊導(dǎo)電率能， 即給二極管陽(yáng)極氧化和負(fù)極再加上正方向工作電壓時(shí)，二極管關(guān)斷。 當(dāng)給陽(yáng)極氧化和負(fù)極再加上反向工作電壓時(shí)，二極管截至。 因而，二極管的導(dǎo)通與截至，則等同于電源開(kāi)關(guān)的接入與斷掉。




二極管是較開(kāi)始問(wèn)世的半導(dǎo)體元器件之一，其運(yùn)用十分普遍。城市廣場(chǎng)各種各樣電子器件電路中，運(yùn)用二極管和電阻器、電容器、電感器等電子器件開(kāi)展科學(xué)合理的聯(lián)接，組成不一樣功用的電路，可以完成對(duì)交流電流整流器、對(duì)調(diào)配數(shù)據(jù)信號(hào)檢波、限幅和鉗位及其對(duì)電源電壓的穩(wěn)壓管等各種作用。不論是在普遍的錄音機(jī)電路或是在別的的電器產(chǎn)品商品或工業(yè)控制系統(tǒng)電路中，都能夠?qū)ふ叶O管的足跡。

構(gòu)造構(gòu)成：

二極管便是由一個(gè)PN結(jié)再加上相對(duì)應(yīng)的電級(jí)導(dǎo)線及管殼封裝形式而成的。

什么叫PN結(jié)？

選用不一樣的夾雜加工工藝，根據(jù)自由擴(kuò)散，將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制做在同一塊半導(dǎo)體材料（通常是硅或鍺）硅片上，在兩者的邊界條件就產(chǎn)生空間電荷區(qū)稱(chēng)之為PN結(jié)。

由P區(qū)引出的電級(jí)稱(chēng)之為陽(yáng)極氧化，N區(qū)引出的電級(jí)稱(chēng)之為負(fù)極。由于PN結(jié)的單邊導(dǎo)電率，二極管關(guān)斷時(shí)電流的方向是由陽(yáng)極氧化根據(jù)管道內(nèi)部流入負(fù)極。

二極管的電路標(biāo)記如下圖所示。二極管有兩個(gè)電級(jí)，由P區(qū)引出的電極是正級(jí)，又叫陽(yáng)極氧化；由N區(qū)引出的電級(jí)是負(fù)級(jí)，又叫負(fù)極。三角箭頭符號(hào)方位表明正方向電流方向，二極管的符號(hào)用VD表明。




原理：

二極管的關(guān)鍵基本原理便是運(yùn)用PN結(jié)的單邊導(dǎo)電率，在PN結(jié)上再加上導(dǎo)線和封裝形式就成為一個(gè)二極管。

結(jié)晶二極管為一個(gè)由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體產(chǎn)生的PN結(jié)，在其頁(yè)面處兩邊產(chǎn)生空間電荷層，并建了建造靜電場(chǎng)。當(dāng)不會(huì)有另加工作電壓時(shí)，因?yàn)镻N結(jié)兩側(cè)自由電子濃度值差造成的蔓延電流量和建造靜電場(chǎng)導(dǎo)致的飄移電流量相同而處在電平衡狀態(tài)。

當(dāng)外部有正方向工作電壓偏置時(shí)，外部靜電場(chǎng)和建造靜電場(chǎng)的相互之間抑消功效使自由電子的蔓延電流量提升造成了正方向電流量。當(dāng)外部有反向工作電壓偏置時(shí)，外部靜電場(chǎng)和建造靜電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，產(chǎn)生在一定反向工作電壓范疇內(nèi)與反向偏置電壓值不相干的反向飽和電流。

關(guān)鍵歸類(lèi)：

1.點(diǎn)接觸型二極管

點(diǎn)接觸型二極管的PN結(jié)觸碰總面積小，不可以根據(jù)比較大的正面電流量和承擔(dān)較高的反向工作電壓，但它的高頻率特性好，適合在高頻率檢波電路和電源開(kāi)關(guān)電路中應(yīng)用。

2.面觸碰型二極管

面接觸型二極管的PN結(jié)觸碰范圍大，可以根據(jù)比較大的電流量，也可以經(jīng)受較高的反向工作電壓，適合在整流器電路中應(yīng)用。

3.平面圖型二極管

平面型二極管在單脈沖數(shù)據(jù)電路中作開(kāi)關(guān)管應(yīng)用時(shí)PN結(jié)總面積小，用以功率大的整流器時(shí)PN結(jié)總面積比較大。

4.穩(wěn)壓管

穩(wěn)壓管是一種*特的面觸碰型半導(dǎo)體硅二極管，具備平穩(wěn)電壓的作用。穩(wěn)壓管與一般二極管的關(guān)鍵差別取決于，穩(wěn)壓管是運(yùn)行在PN結(jié)的反向穿透情況。根據(jù)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的工藝技術(shù)對(duì)策和應(yīng)用時(shí)限定反向電流量的尺寸，能確保穩(wěn)壓管在反向穿透的情況下不容易因溫度過(guò)高而毀壞。




穩(wěn)壓管與一般二極管不一樣，它的反向穿透是可逆性的，只需不**過(guò)穩(wěn)壓管電流量的規(guī)定值，PN結(jié)就不容易太熱毀壞，當(dāng)另加反向工作電壓除去后，穩(wěn)壓管恢復(fù)正常特性，因此穩(wěn)壓管具備較好的反復(fù)穿透特點(diǎn)。

5.光學(xué)二極管

光電二極管又被稱(chēng)為感光二極管。它的管殼上配備一個(gè)窗戶口，便于于接納陽(yáng)光照射。




6.閃光二極管

發(fā)光二極管是一種將電磁能立即轉(zhuǎn)化成激光束的半導(dǎo)體材料固態(tài)顯示器件，通稱(chēng)LED(Light Emitting Diode)。和一般二極管類(lèi)似，閃光二極管也是由一個(gè)PN結(jié)組成。閃光二極管的PN結(jié)封裝形式在透明塑料殼內(nèi)，外觀設(shè)計(jì)有方型、矩形框和環(huán)形等。閃光二極管的推動(dòng)工作電壓低、工作中電流量小，具備較強(qiáng)的抗震動(dòng)和沖擊性工作能力、體型小、穩(wěn)定性高、耗電量省和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，普遍適用于數(shù)據(jù)信號(hào)標(biāo)示等電路中。




在電子信息技術(shù)中較常用的數(shù)碼顯示管，閃光二極管的基本原理與光學(xué)二極管反過(guò)來(lái)。當(dāng)閃光二極管正方向偏置根據(jù)電流量的時(shí)候會(huì)傳出光來(lái)，這也是因?yàn)殡娮悠骷c空穴立即復(fù)合型時(shí)釋放動(dòng)能的結(jié)果。它的光譜儀范疇較為窄，其光波長(zhǎng)由所應(yīng)用的基本上原材料而定。

關(guān)鍵運(yùn)用：

幾乎在任何的電子器件電路中，都需要使用半導(dǎo)體材料二極管。半導(dǎo)體二極管在電路中的應(yīng)用可以具有維護(hù)電路，增加電路使用壽命等功效。半導(dǎo)體材料二極管的發(fā)展趨勢(shì)，促使集成化電路較為提升，在各個(gè)方面都帶來(lái)了充分的功效。二極管在集成化電路中的功效許多，保持著集成化電路一切正常工作中。

在電路電子器件中的運(yùn)用：

（1）電源開(kāi)關(guān)電路

在數(shù)據(jù)、集成化電路中運(yùn)用二極管的單邊導(dǎo)電率完成電路的關(guān)斷或斷掉，這一工藝早已獲得廣泛運(yùn)用。電源開(kāi)關(guān)二極管可以不錯(cuò)的維護(hù)的電路，避免電路由于短路故障等問(wèn)題而被燒毀，也可完成傳統(tǒng)式電源開(kāi)關(guān)的作用。電源開(kāi)關(guān)二極管還有一個(gè)特點(diǎn)便是電源開(kāi)關(guān)的效率迅速。這也是傳統(tǒng)式電源開(kāi)關(guān)所無(wú)法相提并論的。

（2）限幅電路

在電子器件電路中，常見(jiàn)限幅電路對(duì)各種各樣數(shù)據(jù)信號(hào)做好解決。它是用于讓數(shù)據(jù)信號(hào)在預(yù)設(shè)的脈沖信號(hào)范疇內(nèi)，有選擇傳送一部分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。大部分二極管都可以做為限幅應(yīng)用，但有一些情況下必須使用**型限幅二極管，如維護(hù)儀表盤(pán)時(shí)。

（3）穩(wěn)壓管電路

在穩(wěn)壓電路中通常必須應(yīng)用齊納二極管，它是一種運(yùn)用*特加工工藝生產(chǎn)的面結(jié)型硅把半導(dǎo)體材料二極管，這類(lèi)*特二極管雜質(zhì)濃度較為高，空間電荷區(qū)域內(nèi)的電子密度大，非常容易產(chǎn)生強(qiáng)靜電場(chǎng)。當(dāng)齊納二極管兩邊反向工作電壓加進(jìn)某一值，反向電流量急增，造成反向穿透。

（4）變?nèi)蓦娐?/p>

在變?nèi)蓦娐分谐Ｒ?jiàn)變?nèi)荻O管來(lái)完成電路的全自動(dòng)頻率操縱、自動(dòng)調(diào)諧、電臺(tái)廣播及其掃描儀震蕩等。

工業(yè)品中的運(yùn)用：

目前，半導(dǎo)體材料二極管閃光的運(yùn)用已逐漸獲得營(yíng)銷(xiāo)推廣，閃光二極管廣泛運(yùn)用于各類(lèi)電子設(shè)備的顯示燈、光纖通信系統(tǒng)用燈源、各種各樣儀表盤(pán)的指示儀及其照明燈具。閃光二極管的許多特征是一般閃光元器件所無(wú)法相提并論的，關(guān)鍵具備特性有：安全性、效率高、環(huán)境保護(hù)、使用壽命長(zhǎng)、回應(yīng)快、體型小、構(gòu)造堅(jiān)固。因而，閃光二極管是一種合乎綠色工程規(guī)定的燈源。

閃光二極管在許多行業(yè)獲得廣泛運(yùn)用，下邊詳細(xì)介紹幾個(gè)方面其關(guān)鍵運(yùn)用：

（1）電子器件產(chǎn)品中的運(yùn)用

閃光二極管在電子器件產(chǎn)品中一般作為屏led背光或作表明、照明燈具運(yùn)用。從大中型的液晶電視機(jī)、電腦顯示器到多媒體播放器MP3、MP4及其手機(jī)上等的屏幕都將閃光二極管作為屏led背光。

（2）車(chē)輛及其大型機(jī)械中的運(yùn)用

閃光二極管在小車(chē)及其大型機(jī)械中獲得廣泛運(yùn)用。車(chē)輛及其大中型工業(yè)設(shè)備中的方位燈、車(chē)?yán)镎彰鳠艟?、工業(yè)設(shè)備儀表盤(pán)照明燈具、大前大燈、方向燈、倒車(chē)燈、后尾燈等都應(yīng)用了閃光二極管。根本原因是閃光二極管的回應(yīng)快、使用期限長(zhǎng)（一般閃光二極管的使用壽命比車(chē)輛及其大型機(jī)械使用壽命長(zhǎng)）。

（3）大城市的墻燈

在現(xiàn)如今熱鬧的新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，彩燈是大城市熱鬧的主要標(biāo)示，但彩燈存有許多缺陷，例如使用壽命不足長(zhǎng)等。因而，用閃光二極管取代彩燈擁有許多優(yōu)點(diǎn)，由于閃光二極管與彩燈對(duì)比除開(kāi)使用壽命長(zhǎng)，也有環(huán)保節(jié)能、推動(dòng)和操縱簡(jiǎn)單、不用維護(hù)保養(yǎng)等特性。閃光二極管取代彩燈將是照明燈具發(fā)展趨勢(shì)的必然趨勢(shì)。





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