1907 年,英國科學(xué)家史密斯發(fā)現(xiàn)碳化硅晶體的電致發(fā)光現(xiàn)象,雖亮度 0.1mcd(燭光 / 平方米),卻埋下 LED 的種子。1962 年,通用電氣工程師霍洛尼亞克發(fā)明首只紅光 LED(GaAsP),光效 1lm/W,主要用于儀器面板指示燈;1972 年,惠普推出綠光 LED(GaP),光效提升至 10lm/W,使七段數(shù)碼管顯示成為可能,計算器與電子表從此擁有清晰讀數(shù)。1993 年,中村修二突破氮化鎵外延技術(shù),藍(lán)光 LED(InGaN)光效達(dá) 20lm/W,與紅綠光組合實現(xiàn)全彩顯示 —— 這一突破使 LED 從 “指示燈” 升級為 “光源”,2014 年中村因此獲諾貝爾獎。 21 世紀(jì),LED 進(jìn)入爆發(fā)期:2006 年,白光 LED(熒光粉轉(zhuǎn)換)光效突破 100lm/W,替代白熾燈成為主流照明;2017 年,Micro-LED 技術(shù)將二極管尺寸縮小至 10μm,像素密度達(dá) 5000PPI恒流二極管輸出恒定電流,為需要穩(wěn)定電流的電路提供可靠保障。青浦區(qū)整流二極管歡迎選購
航空航天領(lǐng)域?qū)﹄娮釉骷男阅堋⒖煽啃耘c穩(wěn)定性有著極為嚴(yán)苛的要求,二極管作為基礎(chǔ)元件,其發(fā)展前景同樣廣闊。在飛行器的電子控制系統(tǒng)中,耐高溫、抗輻射的二極管用于保障系統(tǒng)在極端環(huán)境下的正常運(yùn)行;在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,高頻、低噪聲二極管用于信號的接收與發(fā)射,確保衛(wèi)星與地面站之間的穩(wěn)定通信。隨著航空航天技術(shù)不斷突破,如新型飛行器的研發(fā)、深空探測任務(wù)的推進(jìn),對高性能二極管的需求將持續(xù)增加,促使企業(yè)加大研發(fā)投入,開發(fā)出更適應(yīng)航空航天復(fù)雜環(huán)境的二極管產(chǎn)品。青浦區(qū)整流二極管歡迎選購隧道二極管用量子隧穿效應(yīng),適用于超高頻振蕩場景。
低頻二極管(<100kHz):工頻場景的主力 采用面接觸型結(jié)構(gòu),結(jié)電容>100pF,如 1N5404(3A/400V)用于電焊機(jī)時,在 50Hz 工頻下效率達(dá) 95%,配合散熱片可連續(xù)工作 8 小時以上。鋁電解電容配套的橋式整流堆(KBPC3510),內(nèi)部集成 4 個面接觸型二極管,在 100Hz 頻率下紋波系數(shù)<8%,用于空調(diào)、洗衣機(jī)等大功率家電。 中頻二極管(100kHz~10MHz):開關(guān)電源的 MUR1560(15A/600V)快恢復(fù)二極管采用外延工藝,反向恢復(fù)時間縮短至 500ns,在反激式開關(guān)電源中支持 100kHz 開關(guān)頻率,較傳統(tǒng)工頻變壓器體積縮小 60%。通信基站的 48V 電源系統(tǒng)中,中頻二極管(如 DSEI2x101-12A)在 500kHz 頻率下實現(xiàn)高效整流,效率達(dá) 96%,保障基站 24 小時穩(wěn)定供電。
在光伏和儲能領(lǐng)域,二極管提升能量轉(zhuǎn)換效率。硅基肖特基二極管(如 MUR1560)在太陽能電池板中作為防反接元件,反向漏電流<10μA,較早期鍺二極管效率提升 5%。碳化硅 PiN 二極管在光伏逆變器中承受 1500V 高壓,正向損耗降低 60%,使 1MW 電站年發(fā)電量增加 3 萬度。儲能系統(tǒng)中,氮化鎵二極管以 μs 級開關(guān)速度連接超級電容,響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)頻需求,充放電切換時間從 100ms 縮短至 10ms。二極管通過減少能量損耗和提升開關(guān)速度,讓太陽能和風(fēng)能的利用更加高效。光敏二極管如同敏銳的光信號捕捉者,能快速將光信號轉(zhuǎn)化為電信號,廣泛應(yīng)用于光電檢測等場景 。
1958 年,日本科學(xué)家江崎玲于奈因隧道二極管獲諾貝爾物理學(xué)獎,該器件利用量子隧穿效應(yīng),在 0.1V 低電壓下實現(xiàn) 100mA 電流,負(fù)電阻特性使其振蕩頻率達(dá) 100GHz,曾用于早期衛(wèi)星通信的本振電路。1965 年,雪崩二極管(APD)的載流子倍增效應(yīng)被用于激光雷達(dá),在阿波羅 15 號的月面測距中,APD 將光信號轉(zhuǎn)換為納秒級電脈沖,測距精度達(dá) 15 厘米,助力人類實現(xiàn)月球表面精確測繪。1975 年,恒流二極管(如 TL431)的問世簡化 LED 驅(qū)動設(shè)計 —— 其內(nèi)置電流鏡結(jié)構(gòu)在 2-30V 電壓范圍內(nèi)保持 10mA±1% 恒定電流,使手電筒電路元件從 5 個降至 2 個,成本降低 40%。 進(jìn)入智能時代,特殊二極管持續(xù)拓展邊界:磁敏二極管(MSD)通過摻雜梯度設(shè)計,對磁場靈敏度達(dá) 10%/mT鍺二極管具有較低的正向?qū)妷海谝恍?dǎo)通電壓要求嚴(yán)苛的電路中表現(xiàn)出色。青浦區(qū)整流二極管歡迎選購
穩(wěn)壓二極管借齊納擊穿穩(wěn)電壓,保障電路穩(wěn)定供電。青浦區(qū)整流二極管歡迎選購
檢波二極管利用 PN 結(jié)的非線性伏安特性,從高頻載波中提取低頻信號。當(dāng)調(diào)幅波作用于二極管時,正向?qū)ㄆ陂g電流隨電壓非線性變化,反向截止時電流為零,經(jīng)濾波后可分離出調(diào)制信號。鍺材料二極管(如 2AP9)因?qū)妷旱停?.2V)、結(jié)電容小,適合解調(diào)中波廣播信號(535-1605kHz),失真度低于 5%?;祛l則是利用兩個高頻信號在非線性結(jié)區(qū)產(chǎn)生新頻率分量,例如砷化鎵肖特基二極管在 5G 基站的 28GHz 頻段可實現(xiàn)低損耗混頻,幫助處理毫米波信號,變頻損耗低于 8 分貝。青浦區(qū)整流二極管歡迎選購