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晶體二極管具有什么特性

晶體二極管具有什么特性

    電子元件家族當中,有一種只允許電流由單一方向流過,具有兩個電極的元件,稱為二極管,英文是“Diode”,是現代電子產業的基石。北京南電科技能夠為客戶提供包括二三極管、IC、MOS管與IGBT在內的多種元器件,極大滿足了消防安防、電源電力、汽車電子、醫療器械、儀器儀表、智能硬件等諸多行業客戶需求。
    晶體二極管
    又稱半導體二極管。1947年,美國人發明。在半導體二極管內部有一個PN結和兩個引出端。
    晶體二極管分類
    晶體二極管可按材料不同和PN結結構不同,進行分類。
    點接觸型二極管
    點接觸型二極管是在鍺或硅材料的單晶片上壓觸一根金屬針后,再通過電流法而形成的。
    其PN結的靜電容量小,適用于高頻電路。因為構造簡單,所以價格便宜。對于小信號的檢波、整流、調制、混頻和限幅等一般用途而言,它是應用范圍較廣的類型。與面結型相比較,點接觸型二極管正向特性和反向特性都差,因此不能使用于大電流和整流。
    制作工藝:將細鋁絲的一端接在陽極引線上,另一端壓在摻雜過的N型半導體上。加上電壓后,細鋁絲在接觸點處融化并滲入融化部分的中。這樣,接觸點實際上是P型半導體,并附著在N型半導體上形成PN結。
    面接觸型二極管
    面接觸型二極管的“PN結”面積較大,允許通過較大的電流(幾安到幾十安),主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。面接觸型晶體二極管比較適用于大電流開關。
    平面型二極管
    平面型二極管是一種特制的硅二極管,得名于半導體表面被制作得平整。最初,對于被使用的半導體材料是采用外延法形成的,故又把平面型稱為外延平面型。
    在半導體單晶片(主要地是N型硅單晶片)上,擴散P型雜質,利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用,在N型硅單晶片上僅選擇性地擴散一部分而形成的PN結。因PN結合的表面被氧化膜覆蓋,穩定性好和壽命長。
    它不僅能通過較大的電流,而且性能穩定可靠,多用于開關、脈沖及高頻電路中。
    晶體二極管性能參數
    最大整流電流Idm:二極管連續工作允許通過的最大正向電流;電流過大,二極管會因過熱燒毀;大電流整流可加裝散熱片。
    最大反向電壓Urm:Urm一般小于反向擊穿電壓,選規格以Urm為準,并留有余量;過電壓易損壞二極管。
    反向飽和電流Is:二極管外加反向電壓時的電流值;Is反向擊穿前很小,變化也很小;Is會隨溫度的升高而升高,一般地,常溫下硅管Is<1μA,鍺管Is=30~300μA。
    最高工作頻率Fm:指二極管能保持良好工作特性的最高工作頻率。
    不同用途的二極管差異
    整流二極管
    大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流(Rectifying)”功能,
    將交流電能轉變為直流電能。
    面接觸結構,多采用硅材料,能承受較大的正向電流和較高的反向電壓。性能較穩定,但因結電容較大,不宜工作在高頻電路中,所以不能作為檢波管使用。有金屬和塑料封裝。
    檢波二極管
    檢波二極管是用于把疊加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件,它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。
    鍺材料點接觸型、工作頻率可達400MHz,正向壓降小,結電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2AP型。
    類似點觸型那樣檢波用的二極管,除用于檢波外,還能夠用于限幅、削波、調制、混頻、開關等電路。也有為調頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。
    多采用玻璃封裝或陶瓷外殼封裝,以獲得良好的高頻特性。
    開關二極管
    開關二極管是半導體二極管的一種,是為在電路上進行“開”、“關”而特殊設計制造的一類二極管。它由導通變為截止或由截止變為導通所需的時間比一般二極管短。
    開關二極管的勢壘電容一般極小,這就相當于堵住了勢壘電容這條路,達到了在高頻條件下還可以保持好的單向導電性的效果。
    開關二極管從截止(高阻狀態)到導通(低阻狀態)的時間叫開通時間;從導通到截止的時間叫反向恢復時間;兩個時間之和稱為開關時間。一般反向恢復時間大于開通時間,故在開關二極管的使用參數上只給出反向恢復時間。開關二極管的開關速度是相當快的,像硅開關二極管的反向恢復時間只有幾納秒,即使是鍺開關二極管,也不過幾百納秒。
    開關二極管具有開關速度快、體積小、壽命長、可靠性高等特點,廣泛應用于電子設備的開關電路、檢波電路、高頻和脈沖整流電路及自動控制電路中。
    穩壓二極管
    穩壓二極管,是指利用PN結反向擊穿狀態,其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象,制成的起穩壓作用的二極管。
    穩壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多,反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時,反向電阻很大,反向漏電流極小。但是,當反向電壓臨近反向電壓的臨界值時,反向電流驟然增大,稱為擊穿。
    變容二極管
    變容二極管(VaractorDiodes)又稱"可變電抗二極管"。材料多為硅或砷化鎵單晶,并采用外延工藝技術。
    它一種利用PN結電容(勢壘電容)與其反向偏置電壓Vr的依賴關系及原理制成的二極管,其結構圖如下。
    變容二極管的作用是利用PN結之間電容可變的原理制成的半導體器件,在高頻調諧、通信等電路中作可變電容器使用。
    變容二極管屬于反偏壓二極管,改變其PN結上的反向偏壓,即可改變PN結電容量。反向偏壓越高,結電容則越少,反向偏壓與結電容之間的關系是非線性的。
    變容二極管的電容值與反向偏壓值的關系圖解:
    反向偏壓增加,造成電容減少;
    反向偏壓減少,造成電容增加;
    反偏電壓愈大,則結電容愈小。
    發光二極管
    發光二極管簡稱為LED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。
    當電子與空穴復合時能輻射出可見光,因而可以用來制成發光二極管。砷化鎵二極管發紅光,磷化鎵二極管發綠光,碳化硅二極管發黃光,氮化鎵二極管發藍光。因化學性質又分有機發光二極管OLED和無機發光二極管LED。
    阻尼二極管
    阻尼二極管類似于高頻、高壓整流二極管,其特點是具有較低有電壓降和較高的工作頻率,且能承受較高的反向擊穿電壓和較大的峰值電流。
    阻尼二極管主要用在電視機中,作為阻尼二極管、升壓整流二極管或大電流開關二極管使用。
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