二極管PN結(jié)單向?qū)щ娦裕涸赑N結(jié)外加正向電壓V,在這個外加電場的作用下,PN結(jié)的平衡狀態(tài)被打破,P區(qū)中的空穴和N區(qū)的電子都往PN結(jié)方向移動,空穴和PN結(jié)P區(qū)的負(fù)離子中和,電子和PN結(jié)N區(qū)的正離子中和,這樣就使PN結(jié)變窄。隨著外加電場的增加,擴(kuò)散運(yùn)動進(jìn)一步增強(qiáng),漂移運(yùn)動減弱。當(dāng)外加電壓超過門檻電壓,PN結(jié)相當(dāng)于一個阻值很小的電阻,也就是PN結(jié)導(dǎo)通。主要分類:點(diǎn)接觸型二極管點(diǎn)接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積小,不能通過較大的正向電流和承受較高的反向電壓,但它的高頻性能好,適宜在高頻檢波電路和開關(guān)電路中使用[5]。面接觸型二極管面接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積大,可以通過較大的電流,也能承受較高的反向電壓,適宜在整流電路中使用[5]。平面型二極管平面型二極管在脈沖數(shù)字電路中作開關(guān)管使用時PN結(jié)面積小,用于大功率整流時PN結(jié)面積較大[5]。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管,具有穩(wěn)定電壓的作用。穩(wěn)壓管與普通二極管的主要區(qū)別在于,穩(wěn)壓管是工作在PN結(jié)的反向擊穿狀態(tài)。通過在制造過程中的工藝措施和使用時限制反向電流的大小,能保證穩(wěn)壓管在反向擊穿狀態(tài)下不會因過熱而損壞。穩(wěn)壓管與一般二極管不一樣,它的反向擊穿是可逆的。 二極管在通信領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,用于信號的調(diào)制和解調(diào),實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。NTP45N06G
二極管在電子電路的作用有:限幅:二極管正向?qū)ê螅湔驂航祷颈3植蛔儯ü韫転?.7V,鍺管為0.3V)。利用這一特性,二極管可以作為限幅元件,在電路中把信號幅度限制在一定范圍內(nèi),保護(hù)后續(xù)電路免受過大信號的損害。續(xù)流:在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中,二極管可以起到續(xù)流的作用,保證電路的穩(wěn)定工作。在感性負(fù)載中,當(dāng)開關(guān)斷開時,由于電感的作用,電流不會立即消失,此時二極管可以提供一個通路,使得電流逐漸減小,防止電感產(chǎn)生過高的反電動勢。檢波:在收音機(jī)中,二極管起到檢波的作用,將無線電信號轉(zhuǎn)換為音頻信號。檢波是收音機(jī)接收信號的重要步驟,使得人們可以聽到廣播內(nèi)容。SGB8206ANTF4G二極管在電子電路中扮演著重要角色,是構(gòu)成各種電子設(shè)備不可或缺的基礎(chǔ)元件。
在電子技術(shù)飛速發(fā)展的如今,二極管作為基礎(chǔ)的電子元件,發(fā)揮著不可替代的作用。它仿佛電子世界的守護(hù)者,默默地守護(hù)著電路的安全。二極管是由半導(dǎo)體材料制成的電子器件,具有單向?qū)щ娦?。其重要特點(diǎn)是只允許電流在一個方向上流動,有效防止電流的反向流動,從而保護(hù)電路免受反向電壓的損害。這一特性使得二極管在各種電路中得以廣泛應(yīng)用。在交流電的世界里,二極管的作用尤為突出。當(dāng)交流電的正負(fù)半周到來時,二極管能夠快速響應(yīng),確保電流始終沿著一個方向流動。這不僅簡化了電路設(shè)計(jì),還很大程度上提高了電路的效率和穩(wěn)定性。
二極管特性參數(shù):反向特性外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。[4]一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數(shù)量級,小功率鍺管在μA數(shù)量級。溫度升高時,半導(dǎo)體受熱激發(fā),少數(shù)載流子數(shù)目增加,反向飽和電流也隨之增加。[4]擊穿特性外加反向電壓超過某一數(shù)值時,反向電流會突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向?qū)щ娦?。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向?qū)щ娦圆灰欢〞?*破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復(fù),否則二極管就損壞了。因而使用時應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過高。[5]反向擊穿按機(jī)理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下,因勢壘區(qū)寬度很小,反向電壓較大時,破壞了勢壘區(qū)內(nèi)共價鍵結(jié)構(gòu),使價電子脫離共價鍵束縛,產(chǎn)生電子-空穴對,致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢壘區(qū)寬度較寬,不容易產(chǎn)生齊納擊穿。[5]另一種擊穿為雪崩擊穿。 二極管在電路中的穩(wěn)定性對于保證電子設(shè)備正常運(yùn)行至關(guān)重要。
二極管主要應(yīng)用:變?nèi)蓦娐吩谧內(nèi)蓦娐分谐S米內(nèi)荻O管來實(shí)現(xiàn)電路的自動頻率控制、調(diào)諧、調(diào)頻以及掃描振蕩等。[6]工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)過多年來科學(xué)家們不懈努力,半導(dǎo)體二極管發(fā)光的應(yīng)用已逐步得到推廣,發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的指示燈、光纖通信用光源、各種儀表的指示器以及照明。發(fā)光二極管的很多特性是普通發(fā)光器件所無法比擬的,主要具有特點(diǎn)有:安全、高效率、環(huán)保、壽命長、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)牢固。因此,發(fā)光二極管是一種符合綠色照明要求的光源。[6]發(fā)光二極管在很多領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用,下面介紹幾點(diǎn)其主要應(yīng)用:(1)電子用品中的應(yīng)用發(fā)光二極管在電子用品中一般用作屏背光源或作顯示、照明應(yīng)用。從大型的液晶電視、電腦顯示屏到媒體播放器MP3、MP4以及手機(jī)等的顯示屏都將發(fā)光二極管用作屏背光源。[6](2)汽車以及大型機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)光二極管在汽車以及大型機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。汽車以及大型機(jī)械設(shè)備中的方向燈、車內(nèi)照明、機(jī)械設(shè)備儀表照明、大前燈、轉(zhuǎn)向燈、剎車燈、尾燈等都運(yùn)用了發(fā)光二極管。主要是因?yàn)榘l(fā)光二極管的響應(yīng)快、使用壽命長(一般發(fā)光二極管的壽命比汽車以及大型機(jī)械壽命長)。二極管還可用于穩(wěn)壓電路中,保持輸出電壓的穩(wěn)定。NTP45N06G
二極管通過控制電流的通斷,實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)備中的信號處理和邏輯運(yùn)算。NTP45N06G
二極管是一種基本的電子元件,具有單向?qū)щ娦浴K蒔型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成,中間形成一個PN結(jié)。當(dāng)正向偏置時,即P區(qū)接正極,N區(qū)接負(fù)極,二極管導(dǎo)通,電流可以流過;而反向偏置時,二極管截止,幾乎不導(dǎo)電。這種特性使得二極管在整流、開關(guān)等電路中有著廣泛應(yīng)用。整流電路是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電路,二極管在其中起著關(guān)鍵作用。在整流過程中,二極管利用其單向?qū)щ娦?,只允許電流在一個方向上通過,從而將交流電的負(fù)半周“翻轉(zhuǎn)”為正半周,實(shí)現(xiàn)整流。這種整流方式在電源電路、電子設(shè)備中非常普遍。NTP45N06G