二極管一個(gè)熱離子二極管就是一個(gè)真空管(也稱“電子管”),由一個(gè)包含著兩個(gè)電極的密封真空玻璃殼組成:由燈絲加熱的陰極,和一個(gè)陽(yáng)極。早期產(chǎn)品的外觀和現(xiàn)在的白熾燈泡相當(dāng)類似。在操作中,一個(gè)單獨(dú)的電流通過(guò)由鎳鉻合金制成的高電阻燈絲(加熱器),將陰極加熱到紅熱狀態(tài)(800-1000℃)后可導(dǎo)致它釋放電子到真空。這一過(guò)程即熱發(fā)射。陰極通常涂有堿土金屬氧化物,如鋇或鍶的氧化物。因?yàn)樗鼈兙哂休^低的功函數(shù),可使發(fā)射的電子數(shù)量增加。有些真空管則直接加熱鎢絲,鎢絲則既作為加熱器也是陰極本身。交流電會(huì)在負(fù)極及與其同心的陽(yáng)極板之間整流,當(dāng)板子帶正電時(shí),靜電會(huì)從負(fù)極處吸引電子。所以電子即從陰極連通到陽(yáng)極成為了電流。然而當(dāng)極性反轉(zhuǎn)陽(yáng)極板帶有負(fù)電時(shí),陽(yáng)極板不會(huì)發(fā)射電子,而陰極也并不會(huì)吸引電子,因而沒(méi)有電流會(huì)產(chǎn)生。如此則保證了電流的單向流通,即從陰極流向陽(yáng)極板。二極管可用于整流、開(kāi)關(guān)和調(diào)制等電路中。金華普通二極管供應(yīng)商
穩(wěn)壓二極管在汽車電路上的應(yīng)用:在汽車電路中由于各個(gè)電器總成或元件的工作電流比較大,使汽車電源系統(tǒng)的電壓會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),因此,在一些需要精確電壓值的地方經(jīng)常利用穩(wěn)壓管來(lái)獲取所需電壓。下圖是利用穩(wěn)壓管為汽車儀表提供穩(wěn)定電源的電路,圖中的穩(wěn)壓管與電阻串聯(lián)而與儀表并聯(lián)。當(dāng)電源電壓發(fā)生變化時(shí),也只是引起不同大小的電流流過(guò)電阻和穩(wěn)壓管,改變電阻上的電壓,而穩(wěn)壓管始終維持一定的電壓,從而起到穩(wěn)壓的作用。)穩(wěn)壓二極管的檢測(cè)穩(wěn)壓二極管的極性和性能好壞的測(cè)量與普通二極管的測(cè)量方法相似,不同之處在于:當(dāng)使用指針式萬(wàn)用表的R×1kΩ擋測(cè)量二極管時(shí),測(cè)得其反向電阻是很大的,此時(shí),將萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換到R×10kΩ擋,如果出現(xiàn)萬(wàn)用表指針向右偏轉(zhuǎn)較大角度,即反向電阻值減小很多,則該二極管為穩(wěn)壓二極管;如果反向電阻基本不變,說(shuō)明該二極管是普通二極管,而不是穩(wěn)壓二極管。蘇州發(fā)光二極管原理二極管的導(dǎo)通電壓稱為正向壓降。
面接觸式二極管:面接觸式PN結(jié)二極管是由一塊半導(dǎo)體晶體制成的。不同的摻雜工藝可以使同一個(gè)半導(dǎo)體(如本征硅)的一端成為一個(gè)包含負(fù)極性載流子(電子)的區(qū)域,稱作N型半導(dǎo)體;另一端成為一個(gè)包含正極性載流子(空穴)的區(qū)域,稱作P型半導(dǎo)體。兩種材料在一起時(shí),電子會(huì)從N型一側(cè)流向P型一側(cè)。這一區(qū)域電子和電洞相互抵銷,造成中間區(qū)域載流子不足,形成“空乏層”。在空乏層內(nèi)部存在“內(nèi)電場(chǎng)”:N型側(cè)帶正電,P型側(cè)帶負(fù)電。兩塊區(qū)域的交界處為PN結(jié),晶體允許電子(外部來(lái)看)從N型半導(dǎo)體一端,流向P型半導(dǎo)體一端,但是不能反向流動(dòng)。
二極管PN結(jié)形成原理:P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體(一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體)摻入少量三價(jià)元素雜質(zhì),如硼等。因硼原子只有三個(gè)價(jià)電子,它與周圍的硅原子形成共價(jià)鍵,因缺少一個(gè)電子,在晶體中便產(chǎn)生一個(gè)空位,當(dāng)相鄰共價(jià)鍵上的電子獲得能量時(shí)就有可能填補(bǔ)這個(gè)空位,使硼原子成了不能移動(dòng)的負(fù)離子,而原來(lái)的硅原子的共價(jià)鍵則因缺少一個(gè)電子,形成了空穴,但整個(gè)半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主,空穴為多數(shù)載流子,自由電子為少數(shù)載流子。 N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)原子,如磷等。摻入后,它與硅原子形成共價(jià)鍵,產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中,電子為多數(shù)載流子,空穴為少數(shù)載流子。它只能從一個(gè)方向?qū)щ姡鴱牧硪粋€(gè)方向不導(dǎo)電。
二極管具有陽(yáng)極和陰極兩個(gè)端子,電流只能往單一方向流動(dòng)。也就是說(shuō),電流可以從陽(yáng)極流向陰極,而不能從陰極流向陽(yáng)極。對(duì)二極管所具備的這種單向特性的應(yīng)用,通常稱之為“整流”功能。在真空管內(nèi),借由電極之間加上的電壓能夠讓熱電子從陰極到達(dá)陽(yáng)極,因而有整流的作用。將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)直流電,包括無(wú)線電接收器對(duì)無(wú)線電信號(hào)的調(diào)制,都是通過(guò)整流來(lái)完成的。因?yàn)槠漤樝蛄魍嫦蜃钄嗟奶攸c(diǎn),二極管可以想象成電路中的單向閥。然而實(shí)際上,二極管并不會(huì)表現(xiàn)出如此完美的開(kāi)關(guān)性,而是呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的非線性電子特征——這是由特定類型的二極管技術(shù)決定的。一般來(lái)說(shuō),只有在正向超過(guò)開(kāi)啟電壓時(shí),二極管才會(huì)工作(此狀態(tài)被稱為正向偏壓)[6]。一個(gè)正向偏置的二極管兩端的電壓降變化只與電流有一點(diǎn)關(guān)系,并且是溫度的函數(shù)。因此這一特性可用于溫度傳感器或參考電壓。 由于半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ姷奶匦?,在正偏壓下PN結(jié)導(dǎo)通,在導(dǎo)通狀態(tài)下的電阻很小。中山二極管接線圖
二極管可以用于整流、穩(wěn)壓、開(kāi)關(guān)等電路中。金華普通二極管供應(yīng)商
二極管在20世紀(jì)20年代由熱離子二極管所取代。20世紀(jì)50年代,高純度的半導(dǎo)體材料出現(xiàn)。因?yàn)樾鲁霈F(xiàn)的鍺二極管價(jià)格便宜,晶體收音機(jī)重新開(kāi)始被大規(guī)模使用。貝爾實(shí)驗(yàn)室還開(kāi)發(fā)了鍺二極管微波接收器。20世紀(jì)40年代中后期,美國(guó)電話電報(bào)公司在美國(guó)四處新建的微波塔上開(kāi)始應(yīng)用這種微波接收器,主要用于傳輸電話和網(wǎng)絡(luò)電視信號(hào)。不過(guò)貝爾實(shí)驗(yàn)室并未研發(fā)出效果令人滿意的熱離子二極管微波接收器。之后隨著量子力學(xué)和半導(dǎo)體材料的發(fā)展和應(yīng)用,逐漸發(fā)展并形成了目前人們使用的半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)和配套的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)。金華普通二極管供應(yīng)商