愛迪生效應(yīng),就是真空二極管的原型。愛迪生本人對這個發(fā)現(xiàn)并沒有太大的興趣,只是習慣性的注冊了一個專業(yè)技術(shù),就再也沒有關(guān)注。后來經(jīng)過無數(shù)科學家的努力發(fā)展了很多種類型的真空二極管,比如英國物理學家弗萊明發(fā)明的二極管,當時也稱為電子管。電子管,當時,電子管技術(shù)促進了無線電技術(shù)的飛躍發(fā)展,但是在后來半導體二極管異軍突起,慢慢的電子管退出了歷史舞臺。二極管的主要功能是單向?qū)щ?!就像魚簍蓋子一樣!只許進,不許出!二極管的反向電壓應(yīng)小于其擊穿電壓,以防止擊穿現(xiàn)象的發(fā)生。光電二極管工作原理
反向偏置(Reverse Bias),在陽極側(cè)施加相對陰極負的電壓,就是反向偏置,所加電壓為反向偏置。這種情況下,因為N型區(qū)域被注入空穴,P型區(qū)域被注入電子,兩個區(qū)域內(nèi)的主要載流子都變?yōu)椴蛔?,因此結(jié)合部位的耗盡層變得更寬,內(nèi)部的靜電場也更強,擴散電位也跟著變大。這個擴散電位與外部施加的電壓互相抵銷,讓反向的電流更難以通過。更多的細節(jié)請參閱“PN結(jié)”條目。實際的元件雖然處于反向偏置狀態(tài),也會有微小的反向電流(漏電流、漂移電流)通過。當反向偏置持續(xù)增加時,還會發(fā)生 隧道擊穿 或 雪崩擊穿 或 崩潰 ,發(fā)生急遽的電流增加。開始產(chǎn)生這種擊穿現(xiàn)象的(反向)電壓被稱為 擊穿電壓 。超過擊穿電壓以后反向電流急遽增加的區(qū)域被稱為 擊穿區(qū) ( 崩潰區(qū) )。在擊穿區(qū)內(nèi),電流在較大的范圍內(nèi)變化而二極管反向壓降變化較小。穩(wěn)壓二極管就利用這個區(qū)域的動作特性而制成,可以作為電壓源使用。深圳阻尼二極管批發(fā)二極管的反向漏電流較小,有助于提高電路的穩(wěn)定性。
二極管的反向特性:當外加反向電壓時,所加的反向電壓加強了內(nèi)電場對多數(shù)載流子的阻擋,所以二極管中幾乎沒有電流通過。但是這時的外電場能促使少數(shù)載流子漂移,所以少數(shù)載流子形成很小的反向電流。由于少數(shù)載流子數(shù)量有限,只要加不大的反向電壓就可以使全部少數(shù)載流子越過PN結(jié)而形成反向飽和電流,繼續(xù)升高反向電壓時反向電流幾乎不再增大。當反向電壓增大到某一值(曲線中的D點)以后,反向電流會突然增大,這種現(xiàn)象叫反向擊穿,這時二極管失去單向?qū)щ娦?。所以一般二極管在電路中工作時,其反向電壓任何時候都必須小于其反向擊穿時的電壓。即:當V<0時,二極管處于反向特性區(qū)域。
1874年,德國物理學家卡爾·布勞恩在卡爾斯魯厄理工學院發(fā)現(xiàn)了晶體的整流能力。因此1906年開發(fā)出的頭一代二極管——“貓須二極管”是由方鉛礦等礦物晶體制成的。早期的二極管還包含了真空管,真空管二極管具有兩個電極 ,一個陽極和一個熱式陰極。在半導體性能被發(fā)現(xiàn)后,二極管成為了世界上頭一種半導體器件?,F(xiàn)如今的二極管大多是使用硅來生產(chǎn),鍺等其它半導體材料有時也會用到。目前較常見的結(jié)構(gòu)是,一個半導體性能的結(jié)芯片通過PN結(jié)連接到兩個電終端。二極管的優(yōu)勢在于其體積小、重量輕、功耗低,適用于各種電子設(shè)備中。
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、電視機、音響系統(tǒng))的直流供電設(shè)備中當做整流器。20世紀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。逆向擊穿時應(yīng)避免超過較大額定反向電壓,以免損壞器件。常州鍵型二極管
二極管應(yīng)存放在防潮、防塵等環(huán)境中,避免影響性能。光電二極管工作原理
阻尼二極管,阻尼二極管英文名稱為Damping diode,它具有較高的反向工作電壓和峰值電流,較小的正向壓降,高頻高壓整流二極管,可用作電視線路掃描電路中的阻尼和升壓整流器。阻尼二極管主要用于黑白或彩電線路掃描電路的阻尼、整流電路,可以是硅二極管或鍺二極管。它具有類似于高頻高壓整流二極管的特性。它的反向恢復時間很短,能夠承受較高的反向擊穿電壓和較大的峰值電流。它可以工作在高頻(線路頻率),并具有較低的正向壓降。光電二極管工作原理