二極管特性參數:反向特性外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數載流子漂移運動所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止狀態。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。[4]一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數量級,小功率鍺管在μA數量級。溫度升高時,半導體受熱激發,少數載流子數目增加,反向飽和電流也隨之增加。[4]擊穿特性外加反向電壓超過某一數值時,反向電流會突然增大,這種現象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向導電性。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向導電性不一定會被**破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復,否則二極管就損壞了。因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高。[5]反向擊穿按機理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下,因勢壘區寬度很小,反向電壓較大時,破壞了勢壘區內共價鍵結構,使價電子脫離共價鍵束縛,產生電子-空穴對,致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢壘區寬度較寬,不容易產生齊納擊穿。[5]另一種擊穿為雪崩擊穿。 隨著科技的發展,新型二極管如肖特基二極管等不斷涌現,為電子設備性能的提升提供了更多可能。VN03-11-E
二極管有多種類型,如普通二極管、肖特基二極管、發光二極管(LED)等。每種二極管都有其獨特的特性和應用。例如,肖特基二極管具有較低的正向壓降和快速開關速度,適用于高頻電路;而LED則能將電能轉換為光能,廣泛應用于照明和顯示領域。二極管的發展經歷了多個階段,從早期的晶體二極管到現代的半導體二極管,其性能和可靠性不斷提高。隨著材料科學和制造技術的進步,二極管的尺寸不斷縮小,性能不斷優化,為電子技術的發展奠定了堅實基礎。STPS16L40CT 其他被動元件在數字電路中,二極管常用作開關元件,實現邏輯功能。
隨著科技的飛速發展,半導體技術已經深入到我們生活的方方面面,其中二極管作為一開始誕生的半導體器件之一,扮演著舉足輕重的角色。它的應用范圍普遍,無論是在各種電子電路中,還是在日常的收音機、家用電器和工業控制電路中,都可以找到它的蹤跡。二極管是一種由半導體材料(如硅、硒、鍺等)制成的電子器件,具有兩個電極,正極和負極。當在二極管的兩極間加上正向電壓時,二極管導通,電流可以從陽極流向陰極;而在加上反向電壓時,二極管截止,電流無法通過。這一特性使得二極管在電路中可以起到開關的作用,控制電流的通斷。
整流、開關二極管主要參數:(7)結電容Cj(Capacitancebetweenterminals)PN結之間形成的寄生電容,該電容影響著工作頻率和反向恢復時間,越小越好。(8)**工作頻率fM由于PN結的結電容存在,當工作頻率超過某一值時,它的單向導電性將變差。(9)正向恢復時間tfrtfr為二極管正向導通電流所需的通斷時間,如下圖所示。當一個快速上升的脈沖作用于二極管時,由于載流子積累,它不會立即進入導電狀態。在tfr期間,二極管即使在正向也表現出高電阻。換句話說,tfr是電流向二極管陰極端擴散所需的時間。tfr定義為在規定的正向電流(IF)下,正向電壓達到峰值并下降到VF的110%所需的時間,不同廠商定義不一樣。(10)反向恢復時間trr(Reverserecoverytime)開關二極管從導通狀態到完全關閉狀態所經過的時間,一般取IR最大值的25%或10%那個時間點,不同廠商定義不一樣。一般關斷后電子不能瞬間停止,有一定量的反向電流流過。其漏電流越大損耗也越大。二極管阻斷反向電流之前需要首先釋放結電容存儲的電荷,所以這個放電過程就帶來了反向恢復時間。 對于初學者來說,理解二極管的基本原理和工作方式,是深入學習電子技術的關鍵一步。
二極管主要應用:電子電路應用幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導體二極管。半導體二極管在電路中的使用能夠起到保護電路,延長電路壽命等作用。半導體二極管的發展,使得集成電路更加優化,在各個領域都起到了積極的作用。二極管在集成電路中的作用很多,維持著集成電路正常工作。下面簡要介紹二極管在以下四種電路中的作用。[6](1)開關電路在數字、集成電路中利用二極管的單向導電性實現電路的導通或斷開,這一技術已經得到廣泛應用。開關二極管可以很好的保護的電路,防止電路因為短路等問題而被燒壞,也可實現傳統開關的功能。開關二極管還有一個特性就是開關的速度很快。這是傳統開關所無法比擬的。[6](2)限幅電路在電子電路中,常用限幅電路對各種信號進行處理。它是用來讓信號在預置的電平范圍內,有選擇地傳輸一部分信號。大多數二極管都可作為限幅使用,但有些時候需要用到**限幅二極管,如保護儀表時。[6](3)穩壓電路在穩壓電路中通常需要使用齊納二極管,它是一種利用特殊工藝制造的面結型硅把半導體二極管,這種特殊二極管雜質濃度比較高,空間電荷區內的電荷密度大,容易形成強電場。當齊納二極管兩端反向電壓加到某一值,反向電流急增,產生反向擊穿。 不同類型的二極管,如硅二極管和鍺二極管,具有不同的特性。STPS16L40CT 其他被動元件
二極管的價格相對低廉,這使得它在電子制造業中得到了廣泛應用。VN03-11-E
二極管正負極判斷:二極管是一種*簡單的電子器件,具有正負極的區分。正極也稱為陽極,負極也稱為陰極。正負極的判別對于二極管的正確使用和連接至關重要。在二極管中,正極是指電流流入的一端,也是電子從P型半導體流向N型半導體的一端。而負極則是指電流流出的一端,也是電子從N型半導體流向P型半導體的一端。在二極管的外觀上,可以通過以下幾種方式來判別正負極:1.觀察標記:很多二極管在外觀上會標記正負極,例如在正極一端標記”+"號或者箭頭符號,而負極一端沒有標記。這種標記通常印在二極管的外殼上,容易辨認。2.觀察外形:二極管的正負極也可以通過外形來判斷。通常,正極一端的外形會與負極不同。例如,正極一端可能會有一個長一點的引腳,而負極一端的引腳則較短3,觀察顏色:某些二極管的正負極也可以通過顏色來判斷。例,LED二極管的正極會被標記為長一點的引腳,并目通常是紅色。VN03-11-E