發光二極管基于半導體的電致發光效應,當 PN 結正向導通時,電子與空穴在結區復合,釋放能量并以光子形式發出。半導體材料的帶隙寬度決定發光波長:例如砷化鎵(帶隙較窄)發紅光,氮化鎵(帶隙較寬)發藍光。通過熒光粉轉換技術(如藍光激發黃色熒光粉)可實現白光發射,光效可達 150 流明 / 瓦(遠超白熾燈的 15 流明 / 瓦)。量子阱結構通過限制載流子運動范圍,將復合效率提升至 80% 以上,倒裝焊技術則降低熱阻,延長壽命至 5 萬小時。Micro-LED 技術將芯片尺寸縮小至 10 微米級,像素密度可達 5000PPI,推動超高清顯示技術發展。瞬態電壓抑制二極管(TVS)能快速響應過電壓,保護電路元件。江蘇IC二極管價格咨詢
高頻二極管(>10MHz):通信世界的神經突觸 GaAs PIN 二極管(Cj<0.2pF)在 5G 基站 28GHz 毫米波電路中,插入損耗<1dB,切換速度達 1ns,用于相控陣天線的信號路徑切換,可同時跟蹤 200 個以上目標。衛星導航系統(如 GPS)的 L 頻段(1.5GHz)接收機中,高頻肖特基二極管(HSMS-286C)實現低噪聲混頻,噪聲系數<3dB,確保定位精度達米級。 太赫茲二極管:未來通信的前沿探索 石墨烯二極管憑借原子級厚度(1nm)結區,截止頻率達 10THz,可產生 0.1THz~10THz 的太赫茲波,有望用于 6G 太赫茲通信,實現每秒 100GB 的數據傳輸。在生物醫學領域,太赫茲二極管用于光譜分析時,可檢測分子級別的結構差異,為早期篩查提供新手段。江蘇IC二極管價格咨詢選型二極管要考慮正向電流、反向耐壓、反向恢復時間等關鍵參數。
1958 年,日本科學家江崎玲于奈因隧道二極管獲諾貝爾物理學獎,該器件利用量子隧穿效應,在 0.1V 低電壓下實現 100mA 電流,負電阻特性使其振蕩頻率達 100GHz,曾用于早期衛星通信的本振電路。1965 年,雪崩二極管(APD)的載流子倍增效應被用于激光雷達,在阿波羅 15 號的月面測距中,APD 將光信號轉換為納秒級電脈沖,測距精度達 15 厘米,助力人類實現月球表面精確測繪。1975 年,恒流二極管(如 TL431)的問世簡化 LED 驅動設計 —— 其內置電流鏡結構在 2-30V 電壓范圍內保持 10mA±1% 恒定電流,使手電筒電路元件從 5 個降至 2 個,成本降低 40%。 進入智能時代,特殊二極管持續拓展邊界:磁敏二極管(MSD)通過摻雜梯度設計,對磁場靈敏度達 10%/mT
穩壓二極管的工作基礎是齊納擊穿效應,主要用于反向偏置時的電壓穩定。當反向電壓達到特定值(齊納電壓),內建電場強度足以直接拉斷半導體共價鍵,產生大量電子 - 空穴對,形成穩定的擊穿電流。與通過碰撞電離引發的雪崩擊穿不同,齊納擊穿通常發生在較低電壓(小于 5V),且具有負溫度系數(如電壓隨溫度升高而降低)。通過串聯限流電阻控制電流在安全范圍(通常 5-50 毫安),可使輸出電壓穩定在齊納電壓附近。例如 TL431 可調基準源,通過外接電阻分壓,能在 2.5-36V 范圍內提供高精度穩定電壓,溫漂極低,常用于精密電源和電池保護電路。二極管具有單向導電性,電流只能從正極流向負極,反向時幾乎不導通。
變容二極管利用反向偏置時 PN 結電容隨電壓變化的特性,實現電調諧功能。當反向電壓增大時,PN 結的耗盡層寬度增加,導致結電容減小,兩者呈非線性關系。例如 BB181 變容二極管在 1-20V 反向電壓下,電容從 25 皮法降至 3 皮法,常用于 FM 收音機調諧電路,覆蓋 88-108MHz 頻段。在 5G 手機中,集成變容二極管的射頻前端可動態調整天線匹配網絡,支持 1-6GHz 頻段切換,提升匹配效率 30%,同時降低 20% 功耗。變容二極管在這方面的發展還需要進一步的探索,以產出更好的產品穩壓二極管堪稱電壓的忠誠衛士,無論外界電壓如何波動,都能維持輸出電壓的穩定。江蘇IC二極管價格咨詢
硅二極管反向飽和電流小,溫度穩定性比鍺二極管好,應用更寬泛。江蘇IC二極管價格咨詢
肖特基二極管基于金屬與半導體接觸形成的勢壘效應,而非傳統 PN 結結構。當金屬(如鋁、金)與 N 型半導體(如硅)接觸時,會形成一層極薄的電子阻擋層。正向偏置時,電子通過量子隧道效應穿越勢壘,導通壓降 0.3-0.5V(低于硅 PN 結的 0.7V),例如 MBR20100 肖特基二極管在服務器電源中可提升 3% 效率。反向偏置時,勢壘阻止電子回流,漏電流極小(硅基通常小于 10 微安)。其優勢在于無少子存儲效應,開關速度可達納秒級,適合高頻整流(如 1MHz 開關電源),但耐壓通常低于 200V,需通過邊緣電場優化技術提升反向耐壓能力。江蘇IC二極管價格咨詢