史上最全二极管干货！
时间：2020-09-14 11:33:17
手机看文章
扫描二维码
随时随地手机看文章
[导读]电子元件家族当中，有一种只允许电流由单一方向流过，具有两个电极的元件，称为二极管，英文是“Diode”，是现代电子产业的基石。
电子元件家族当中，有一种只允许电流由单一方向流过，具有两个电极的元件，称为二极管，英文是“Diode”，是现代电子产业的基石。
早期的二极管
早期的二极管包含“猫须晶体”(Cat's Whisker Crystals)和真空管(ThermionicValves)。
电源正负极接反则不能导电，它是一种能够单向传导电流的电子器件。早期电子二极管存在体积大、需预热、功耗大、易破碎等问题，促使了晶体二极管的发明。
晶体二极管
又称半导体二极管。1947年，美国人发明。在半导体二极管内部有一个PN结和两个引出端。
晶体二极管结构
晶体二极管的核心是PN结，关于PN结首先要了解三个概念。
当外加电压等于零时，由于PN结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的PN结。
当外加电压方向由P极指向N极时，导通。
晶体二极管分类
晶体二极管可按材料不同和PN结结构不同，进行分类。
点接触型二极管
点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。
其PN结的静电容量小，适用于高频电路。因为构造简单，所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此不能使用于大电流和整流。
面接触型二极管
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流(几安到几十安)，主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。面接触型晶体二极管比较适用于大电流开关。 平面型二极管
平面型二极管是一种特制的硅二极管，得名于半导体表面被制作得平整。最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的，故又把平面型称为外延平面型。
晶体二极管主要特性
二极管的伏安特性曲线如下：
晶体二极管性能参数
不同用途的二极管差异
整流二极管
大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能， 将交流电能转变为直流电能。
面接触结构，多采用硅材料，能承受较大的正向电流和较高的反向电压。性能较稳定，但因结电容较大，不宜工作在高频电路中，所以不能作为检波管使用。有金属和塑料封装。
检波二极管是用于把叠加在高频载波上的低频信号检出来的器件，它具有较高的检波效率和良好的频率特性。
锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。
关二极管是半导体二极管的一种，是为在电路上进行“开”、“关”而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短。
开关二极管的势垒电容一般极小，这就相当于堵住了势垒电容这条路，达到了在高频条件下还可以保持好的单向导电性的效果。
稳压二极管，是指利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。
变容二极管(Varactor Diodes)又称"可变电抗二极管"。材料多为硅或砷化镓单晶，并采用外延工艺技术。
变容二极管的电容值与反向偏压值的关系图解：
发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。
阻尼二极管
阻尼二极管类似于高频、高压整流二极管，其特点是具有较低有电压降和较高的工作频率，且能承受较高的反向击穿电压和较大的峰值电流。
二极管芯组
整流桥堆(半桥、全桥)：
高压硅堆(多个硅二极管串联)：
二极管的检测
【1】重磅！《中国限制出口技术目录》调整，TikTok算法被点名，还能转卖吗? 【2】美国打击我们什么，我们就要加快发展什么 【3】国际半导体协会声明：请求美将华为芯片禁令延期120天
【1】成为嵌入式高手的技能清单和升级线路图
【2】牛人！5个I/O口，设置25个按键
【3】深度好文：走进Linux内存系统！
【1】终于整理齐了，电子工程师“设计锦囊”，点击获取
【2】半导体行业的人都在关注这几个公众号，打开看看
早期的二极管包含“猫须晶体”(Cat's Whisker Crystals)和真空管(ThermionicValves)。
电源正负极接反则不能导电，它是一种能够单向传导电流的电子器件。早期电子二极管存在体积大、需预热、功耗大、易破碎等问题，促使了晶体二极管的发明。
又称半导体二极管。1947年，美国人发明。在半导体二极管内部有一个PN结和两个引出端。
晶体二极管的核心是PN结，关于PN结首先要了解三个概念。
- 本征半导体：指不含任何掺杂元素的半导体，如纯硅晶片或纯锗晶片。
- P型半导体：掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体，如在本征半导体中Si(4+)中掺入Al(3+)的半导体。
- N型半导体：掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体，如在本征半导体中硅Si(4+)中掺入磷P(5+)的半导体。
当外加电压等于零时，由于PN结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的PN结。
当外加电压方向由P极指向N极时，导通。
晶体二极管可按材料不同和PN结结构不同，进行分类。
点接触型二极管
点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。
其PN结的静电容量小，适用于高频电路。因为构造简单，所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此不能使用于大电流和整流。
面接触型二极管
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流(几安到几十安)，主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。面接触型晶体二极管比较适用于大电流开关。
平面型二极管 平面型二极管是一种特制的硅二极管，得名于半导体表面被制作得平整。最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的，故又把平面型称为外延平面型。
二极管的伏安特性曲线如下：
- 外加电压Uw方向为P→N时，Uw大于起动电压，二极管导通；
- 外加电压Uw方向为N→P时，Uw大于反向击穿电压，二极管击穿。
- 最大整流电流Idm：二极管连续工作允许通过的最大正向电流；电流过大，二极管会因过热烧毁；大电流整流可加装散热片。
- 最大反向电压Urm：Urm一般小于反向击穿电压，选规格以Urm为准，并留有余量；过电压易损坏二极管。
- 反向饱和电流Is：二极管外加反向电压时的电流值；Is反向击穿前很小，变化也很小；Is会随温度的升高而升高，一般地，常温下硅管Is<1μA，锗管Is=30~300μA。
- 最高工作频率Fm：指二极管能保持良好工作特性的最高工作频率。
整流二极管
大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能， 将交流电能转变为直流电能。
面接触结构，多采用硅材料，能承受较大的正向电流和较高的反向电压。性能较稳定，但因结电容较大，不宜工作在高频电路中，所以不能作为检波管使用。有金属和塑料封装。
检波二极管是用于把叠加在高频载波上的低频信号检出来的器件，它具有较高的检波效率和良好的频率特性。
锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。
关二极管是半导体二极管的一种，是为在电路上进行“开”、“关”而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短。
开关二极管的势垒电容一般极小，这就相当于堵住了势垒电容这条路，达到了在高频条件下还可以保持好的单向导电性的效果。
稳压二极管，是指利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。
变容二极管(Varactor Diodes)又称"可变电抗二极管"。材料多为硅或砷化镓单晶，并采用外延工艺技术。
变容二极管的电容值与反向偏压值的关系图解：
- 反向偏压增加，造成电容减少；
- 反向偏压减少，造成电容增加；
- 反偏电压愈大，则结电容愈小。
发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。
阻尼二极管
阻尼二极管类似于高频、高压整流二极管，其特点是具有较低有电压降和较高的工作频率，且能承受较高的反向击穿电压和较大的峰值电流。
二极管芯组
整流桥堆(半桥、全桥)：
高压硅堆(多个硅二极管串联)：
二极管的检测
近期热度新闻
干货技能好文
【2】牛人！5个I/O口，设置25个按键
【3】深度好文：走进Linux内存系统！
优质资源推荐
【2】半导体行业的人都在关注这几个公众号，打开看看
免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！
下载文档
