固態(tài)二極管1874年,德國物理學(xué)家卡爾·布勞恩發(fā)現(xiàn)了晶體的“單向傳導(dǎo)”的能力,并在1899年將晶體整流器申請了。氧化亞銅和硒整流器則是在1930年代為了供電應(yīng)用而發(fā)明的。印度人賈格迪什·錢德拉·博斯在1894年成為了個使用晶體檢測無線電波的科學(xué)家。他也在厘米和毫米級別對微波進(jìn)行了研究。1903年,格林里夫·惠特勒·皮卡德(Greenleaf Whittier Pickard)發(fā)明了硅晶檢波器,并在1906年11月20日注冊了。也正是因為格林里夫,使得晶體檢波器發(fā)展成了可實用于無線電報的裝置。其他實驗者嘗試了多種其他物質(zhì),其中普遍使用的是礦物方鉛礦(硫化鉛),因它價格便宜且容易獲取。在這些早期的晶體收音機(jī)集的晶體檢波器包括一個可調(diào)節(jié)導(dǎo)線的點接觸設(shè)備(即所謂的“貓須”)??梢酝ㄟ^手動調(diào)節(jié)晶體表面上的導(dǎo)線,以獲得的信號。 二極管可用于電源、放大器、穩(wěn)壓器等電路中。上海常用二極管接線圖
二極管在工業(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)光二極管普遍應(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。發(fā)光二極管在很多領(lǐng)域得到普遍應(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。杭州二極管型號二極管是一種半導(dǎo)體器件,由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成。
二極管的反向電流反向電流是指二極管在常溫(25℃)和反向電壓作用下,其流過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系,大約溫度每升高10℃,反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管,在25℃時反向電流若為250μA,溫度升高到35℃,反向電流將上升到500μA,依此類推,在75℃時,它的反向電流已達(dá)8mA,不失去了單方向?qū)щ娞匦裕€會使管子過熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25℃時反向電流為5μA,溫度升高到75℃時,反向電流也不過160μA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。
正向偏壓(Forward Bias)二極管的陽極側(cè)施加正電壓,陰極側(cè)施加負(fù)電壓,這樣就稱為正向偏置,所加電壓為順向偏壓。如此N型半導(dǎo)體被注入電子,P型半導(dǎo)體被注入電洞。這樣一來,讓多數(shù)載流子過剩,空乏層縮小、消滅,正負(fù)載流子在PN接合部附近結(jié)合并消滅。整體來看,電子從陰極流向陽極(電流則是由陽極流向陰極)。在這個區(qū)域,電流隨著偏壓的增加也急遽地增加。伴隨著電子與電洞的再結(jié)合,兩者所帶有的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊幔ê凸猓┑男问奖环懦觥D茏屨螂娏魍ㄟ^的必要電壓被稱為開啟電壓,特定正向電流下二極管兩端的電壓稱為正向壓降。二極管在PN結(jié)中,由于P區(qū)和N區(qū)的材料性質(zhì)不同,導(dǎo)致電子濃度和空穴濃度也不同。
二極管的起源早在20世紀(jì)40年代,人們就開始利用金屬-半導(dǎo)體接觸的單向?qū)щ娦?,?dāng)時將金屬絲與氧化亞銅晶體接觸做成點接觸型二極管,將這種較簡單的半導(dǎo)體器件用于檢波。利用薄膜淀積技術(shù)可在半導(dǎo)體表面形成大面積的金屬-半導(dǎo)體整流接觸,做成面接觸型的金屬-半導(dǎo)體二極管,習(xí)慣上稱之為肖特基勢壘二極管,簡稱為肖特基二極管。目前,功率肖特基勢壘二極管主要用鉻、鉑、鎢、鋁等金屬與N型低阻硅制成 這里需要對陰極金屬與重?fù)诫s的N+層之間的接觸進(jìn)行說明。首先肯定是該接觸為歐姆接觸,與陽極的金屬-半導(dǎo)體的整流接觸不同。歐姆接觸不光光看金屬和半導(dǎo)體的功函數(shù)之差。更廣義的所謂歐姆接觸,是指接觸電阻很小且不隨外加電壓的變化而改變其阻值的線性接觸。 二極管廣泛應(yīng)用于電子電路中,用作開關(guān)和保護(hù)元件。江蘇恒流二極管批發(fā)價
二極管的封裝形式有多種,如TO-92、SMD等。上海常用二極管接線圖
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)。因為新出現(xiàn)的鍺二極管價格便宜,晶體收音機(jī)重新開始被大規(guī)模使用。貝爾實驗室還開發(fā)了鍺二極管微波接收器。20世紀(jì)40年代中后期,美國電話電報公司在美國四處新建的微波塔上開始應(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。不過貝爾實驗室并未研發(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)。 上海常用二極管接線圖