二極管的種類繁多,按材料分類是其中一種重要的方式,不同材料制成的二極管具有各自獨(dú)特的性能和應(yīng)用場(chǎng)景。鍺是一開(kāi)始用于制造二極管的材料之一。鍺二極管具有較低的正向電壓降,一般在 0.2 - 0.3V 左右。這使得它在一些對(duì)電壓要求較低的電路中表現(xiàn)出色。例如,在早期的收音機(jī)等音頻電路中,鍺二極管可以在較低的電源電壓下正常工作,有效地對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行整流等處理。然而,鍺二極管也有一些缺點(diǎn),它的反向漏電流相對(duì)較大,這意味著在反向電壓下,仍有一定量的電流通過(guò),這在某些高精度要求的電路中可能會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。發(fā)光二極管能將電能轉(zhuǎn)化為光能,照亮我們的生活。BT134-600
二極管的反向特性曲線反映了二極管在反向偏置時(shí)的電流與電壓的關(guān)系。在反向偏置的情況下,二極管中只有少數(shù)載流子形成的微弱反向電流。當(dāng)反向電壓較小時(shí),反向電流幾乎保持不變,這個(gè)電流稱為反向飽和電流。隨著反向電壓的繼續(xù)增加,當(dāng)反向電壓達(dá)到二極管的擊穿電壓時(shí),二極管的反向電流會(huì)急劇增加。如果不加以限制,過(guò)大的反向電流會(huì)導(dǎo)致二極管損壞。不過(guò),在穩(wěn)壓二極管中,正是利用了這種反向擊穿特性來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能。通過(guò)對(duì)反向特性曲線的分析,可以了解二極管的反向耐壓能力和擊穿特性。STGB20NB41LZT4二極管是具有單向?qū)щ娦缘陌雽?dǎo)體電子元件。
發(fā)光二極管(LED)作為一種特殊的二極管,其獨(dú)特的發(fā)光原理和優(yōu)良的特性使其在現(xiàn)代照明和顯示領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。從發(fā)光原理來(lái)看,LED是基于半導(dǎo)體材料的電子與空穴復(fù)合發(fā)光機(jī)制。當(dāng)在LED兩端施加正向電壓時(shí),P型半導(dǎo)體中的空穴和N型半導(dǎo)體中的電子在電場(chǎng)的作用下向PN結(jié)移動(dòng)。在PN結(jié)附近,電子和空穴相遇并復(fù)合。在這個(gè)復(fù)合過(guò)程中,電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí),根據(jù)能量守恒定律,多余的能量以光子的形式釋放出來(lái),從而產(chǎn)生光。不同的半導(dǎo)體材料和摻雜方式?jīng)Q定了所發(fā)射光的波長(zhǎng),也就是光的顏色。例如,使用氮化鎵(GaN)材料制造的LED可以發(fā)出藍(lán)光,而通過(guò)在氮化鎵中摻雜不同的雜質(zhì),還可以獲得綠光、紫光等不同顏色的光。
在正常使用的電流范圍內(nèi)導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變這個(gè)電壓稱為二極管的正向?qū)妷?。不同類型的二極管其正向?qū)妷阂灿兴煌绻瓒O管一般為0.6-0.7V而鍺二極管則較低約為0.3V。當(dāng)二極管承受反向電壓時(shí)如果反向電壓不超過(guò)一定限度(即反向擊穿電壓)則二極管幾乎不導(dǎo)通電流處于截止?fàn)顟B(tài)。這種反向截止特性是二極管能夠單向?qū)щ姷闹匾蛑?。?dāng)反向電壓超過(guò)二極管的反向擊穿電壓時(shí)二極管會(huì)發(fā)生反向擊穿現(xiàn)象此時(shí)二極管由截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)電流迅速增大。然而需要注意的是反向擊穿可能是破壞性的因此需要合理設(shè)計(jì)電路以避免二極管發(fā)生破壞性擊穿。小信號(hào)二極管適用于微弱信號(hào)的檢波與開(kāi)關(guān)。
雪崩二極管利用了半導(dǎo)體中的雪崩倍增效應(yīng)。當(dāng)在雪崩二極管兩端加上足夠高的反向電壓時(shí),少數(shù)載流子在強(qiáng)電場(chǎng)作用下獲得足夠能量,與晶格原子碰撞產(chǎn)生新的電子 - 空穴對(duì),這些新產(chǎn)生的載流子又繼續(xù)碰撞其他原子,引發(fā)連鎖反應(yīng),導(dǎo)致電流急劇增大,產(chǎn)生雪崩倍增現(xiàn)象。在微波電路中,雪崩二極管可作為微波振蕩器和放大器。通過(guò)控制雪崩二極管的工作狀態(tài),利用其雪崩倍增產(chǎn)生的高頻振蕩信號(hào),實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的放大和產(chǎn)生。在雷達(dá)系統(tǒng)中,雪崩二極管用于產(chǎn)生高功率的微波信號(hào),為雷達(dá)的目標(biāo)探測(cè)和定位提供強(qiáng)大的信號(hào)源,在微波通信、雷達(dá)探測(cè)等高頻領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。二極管在電路中的穩(wěn)定性對(duì)于保證電子設(shè)備正常運(yùn)行至關(guān)重要。SPP80N03S2L-06
肖特基二極管開(kāi)關(guān)速度快、正向壓降小,適配高頻整流與開(kāi)關(guān)電源場(chǎng)景。BT134-600
雙基極二極管具有獨(dú)特的負(fù)阻特性,由一個(gè) PN 結(jié)和兩個(gè)基極組成。在特定的電路條件下,雙基極二極管可用于構(gòu)成弛張振蕩器。當(dāng)在雙基極二極管的發(fā)射極加上正向電壓,且電壓達(dá)到一定值(峰點(diǎn)電壓)時(shí),二極管導(dǎo)通,發(fā)射極電流迅速增大,進(jìn)入負(fù)阻區(qū),電壓下降。當(dāng)發(fā)射極電流減小到一定值(谷點(diǎn)電流)時(shí),二極管截止,電壓再次上升,如此反復(fù),形成周期性的振蕩信號(hào)。在一些定時(shí)電路、脈沖發(fā)生器電路中,雙基極二極管構(gòu)成的弛張振蕩器可產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖信號(hào),用于控制電路的工作節(jié)奏和定時(shí)操作,如在電子鬧鐘的定時(shí)電路、晶閘管觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生電路等方面有廣泛應(yīng)用。BT134-600