1873年,弗雷德里克·格思里( Frederick Guthrie )發(fā)現(xiàn)了熱離子二極管的基本操作原理 [6] 。他發(fā)現(xiàn)了當(dāng)白熱化的接地金屬接近帶正電的驗電器時,驗電器的電會被引走;然而帶負(fù)電的驗電器則不會發(fā)生類似情況。這表明了電流只能向一個方向流動。1880年2月13日,托馬斯·愛迪生也發(fā)現(xiàn)了這一規(guī)律。當(dāng)時,愛迪生正在研究為什么他的碳絲燈泡的燈絲幾乎總是在正極端燒斷。他有一個密封了金屬板的特殊玻璃外殼燈泡。利用這個裝置,他證實,發(fā)光的燈絲會有一種無形的電流穿過真空與金屬板連接,但只有當(dāng)板被連接到正電源時才會發(fā)生。愛迪生隨即發(fā)明了一種電路,他的特殊燈泡有效地取代了直流電壓表中的電阻。二極管在電子行業(yè)中普遍應(yīng)用,是現(xiàn)代電子設(shè)備不可或缺的組成部分。池州二極管廠家
在1882年的時候,他們突然想了一個辦法,將一片銅片放在燈絲和玻璃之間,以為能阻止燈絲的老化。很遺憾,這個辦法不行。他們接下來在這個銅片上施加一定的電壓希望能夠改善燈絲的壽命,可是這樣做依然無濟(jì)于事。雖然,提高燈絲壽命的實驗失敗了,但是在這個過程中,他們發(fā)現(xiàn)了匪夷所思的事情那就是燈絲和銅片之間會有電流流過,而且加反向電壓的時候沒有電流流過!可是,銅片和燈絲之間沒有任何接觸,二者之間是真空!后來,人們把這種效應(yīng)叫愛迪生效應(yīng)。池州二極管廠家在選型二極管時,需考慮反向擊穿電壓、反向恢復(fù)時間和較大耗散功率等參數(shù)。
二極管的正向特性,當(dāng)外加正向電壓時,隨著電壓U的逐漸增加,電流I也增加。但在開始的一段,由于外加電壓很低。外電場不能克服PN結(jié)的內(nèi)電場,半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子不能順利通過阻擋層,所以這時的正向電流極?。ㄔ摱嗡鶎?yīng)的電壓稱為死區(qū)電壓,硅管的死區(qū)電壓約為0~0.5伏,鍺管的死區(qū)電壓約為0~0.2伏)。當(dāng)外加電壓超過死區(qū)電壓以后,外電場強(qiáng)于PN結(jié)的內(nèi)電場,多數(shù)載流子大量通過阻擋層,使正向電流隨電壓很快增長。即:當(dāng)V>0,二極管處于正向特性區(qū)域。正向區(qū)又分為兩段:當(dāng)0<V<Vth時,正向電流為零,Vth稱為死區(qū)電壓或開啟電壓。當(dāng)V>Vth時,開始出現(xiàn)正向電流,并按指數(shù)規(guī)律增長。
晶體二極管分類如下:平面型二極管,在半導(dǎo)體單晶片(主要地是N型硅單晶片)上,擴(kuò)散P型雜質(zhì),利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用,在N型硅單晶片上只選擇性地擴(kuò)散一部分而形成的PN結(jié)。因此,不需要為調(diào)整PN結(jié)面積的藥品腐蝕作用。由于半導(dǎo)體表面被制作得平整,故而得名。并且,PN結(jié)合的表面,因被氧化膜覆蓋,所以公認(rèn)為是穩(wěn)定性好和壽命長的類型。較初,對于被使用的半導(dǎo)體材料是采用外延法形成的,故又把平面型稱為外延平面型。對平面型二極管而言,似乎使用于大電流整流用的型號很少,而作小電流開關(guān)用的型號則很多。當(dāng)二極管的正極連接到N區(qū),負(fù)極連接到P區(qū)時,電流無法流過二極管,實現(xiàn)阻斷。
整個真空管時代,這種二極管應(yīng)用于模擬信號,并在消費電子產(chǎn)品(如收音機(jī)、電視機(jī)、音響系統(tǒng))的直流供電設(shè)備中當(dāng)做整流器。20世紀(jì)40年代,在那些供電設(shè)備內(nèi)的真空管開始被硒整流器所替代,然后在1960年代又被半導(dǎo)體二極管替代。如今,二極管仍然在一些高功率應(yīng)用場合中使用,由于能夠承受瞬變和較好的魯棒性,使得他們比半導(dǎo)體器件的優(yōu)勢能夠顯現(xiàn)出來。尤其是音頻處理上,真空管基本不存在瞬態(tài)互調(diào)失真、開關(guān)失真及交越失真等影響音質(zhì)的問題。二極管有正向閾值電壓,低于此電壓時為截止?fàn)顟B(tài)。佛山續(xù)流二極管批發(fā)
二極管在保護(hù)電路中扮演著重要角色,能有效防止電路過壓或過流。池州二極管廠家
肖特基二極管,肖特基二極管也被稱為熱載流子二極管,英文名稱為Schottky Barrier Diode,它是一種具有低正向壓降和非??焖俚拈_關(guān)動作的半導(dǎo)體二極管。當(dāng)電流流過肖特基二極管時,肖特基二極管端子上有一個小的電壓降。普通二極管的電壓壓降在0.6V-1.7V之間,而肖特基二極管的電壓降通常在0.15V-0.45V之間,這種較低的電壓降提供了更好的系統(tǒng)效率和更高的開關(guān)速度。在肖特基二極管中,半導(dǎo)體和金屬之間形成了一個半導(dǎo)體-金屬結(jié),從而形成了肖特基勢壘。N型半導(dǎo)體作為陰極,金屬側(cè)作為二極管的陽極,這種肖特基勢壘導(dǎo)致低正向電壓降和非常快速的開關(guān)。肖特基二極管具有正向?qū)▔航档?、恢?fù)時間快、低接電容、低噪音、高電流密度等優(yōu)點,在高速開關(guān)電路中有普遍的應(yīng)用。肖特基二極管的原理圖和PCB庫如下圖所示。池州二極管廠家