二極管全面知識
二極管
所屬分類: 半導(dǎo)體 半導(dǎo)體器件 半導(dǎo)體概念 基本物理概念 微電子學(xué) 物理學(xué) 電子 電子元件 電子學(xué) 電子工程 電子技術(shù) 電子術(shù)語 電磁學(xué) 自然科學(xué) 通信
摘要
目錄
1 名詞解釋
2 晶體二極管
3 激光二極管
4 發(fā)光二極管
5 微波二極管
6 穩(wěn)壓二極管
7 觸發(fā)二極管
8 隧道二極管
9 光敏二極管
10 相關(guān)條目
?二極管-名詞解釋???
二極管二極管的特性與應(yīng)用
幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導(dǎo)體二極管,它在許多的電路中起著重要的作用,它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用也非常廣泛。
二極管的工作原理
晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場。當不存在外加電壓時,由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當外加的反向電壓高到一定程度時,p-n結(jié)空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。
二極管的類型
二極管種類有很多,按照所用的半導(dǎo)體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。根據(jù)其不同用途,可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu),又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起,形成一個“PN結(jié)”。由于是點接觸,只允許通過較小的電流(不超過幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機的檢波等。面接觸型二極管的“PN結(jié)”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。平面型二極管是一種特制的硅二極管,它不僅能通過較大的電流,而且性能穩(wěn)定可靠,多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。
二極管的導(dǎo)電特性
二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴T陔娐分校娏髦荒軓亩O管的正極流入,負極流出。下面通過簡單的實驗說明二極管的正向特性和反向特性。
1.???? 正向特性。
在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負極接在低電位端,二極管就會導(dǎo)通,這種連接方式,稱為正向偏置。必須說明,當加在二極管兩端的正向電壓很小時,二極管仍然不能導(dǎo)通,流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”,鍺管約為0.2V,硅管約為0.6V)以后,二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V),稱為二極管的“正向壓降”。
2.???? 反向特性。
在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負極接在高電位端,此時二極管中幾乎沒有電流流過,此時二極管處于截止狀態(tài),這種連接方式,稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時,仍然會有微弱的反向電流流過二極管,稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值,反向電流會急劇增大,二極管將失去單方向?qū)щ娞匦裕@種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。
二極管的主要參數(shù)
用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標,稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對初學(xué)者而言,必須了解以下幾個主要參數(shù):
1、額定正向工作電流
是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過容許限度(硅管為140左右,鍺管為90左右)時,就會使管芯過熱而損壞。所以,二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值。例如,常用的IN4001-4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。
2、最高反向工作電壓
加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時,會將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰Α榱吮WC使用安全,規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如,IN4001二極管反向耐壓為50V,IN4007反向耐壓為1000V。
3、反向電流
反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶谩V档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c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250uA,溫度升高到35,反向電流將上升到500uA,依此類推,在75時,它的反向電流已達8mA,不僅失去了單方向?qū)щ娞匦裕€會使管子過熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25時反向電流僅為5uA,溫度升高到75時,反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。
二極管-晶體二極管???
?晶體二極管
crystal diode
??? 固態(tài)電子器件中的半導(dǎo)體兩端器件。起源于19世紀末發(fā)現(xiàn)的點接觸二極管效應(yīng),發(fā)展于20世紀30年代,主要特征是具有單向?qū)щ娦裕凑魈匦浴@貌煌陌雽?dǎo)體材料、摻雜分布、幾何結(jié)構(gòu),可制成不同類型的二極管,用來產(chǎn)生、控制、接收、變換、放大信號和進行能量轉(zhuǎn)換。例如穩(wěn)壓二極管可在電源電路中提供固定偏壓和進行過壓保護;雪崩二極管作為固體微波功率源,用于小型固體發(fā)射機中的發(fā)射源;半導(dǎo)體光電二極管能實現(xiàn)光-電能量的轉(zhuǎn)換,可用來探測光輻射信號;半導(dǎo)體發(fā)光二極管能實現(xiàn)電-光能量的轉(zhuǎn)換,可用作指示燈、文字-數(shù)字顯示、光耦合器件、光通信系統(tǒng)光源等;肖特基二極管可用于微波電路中的混頻、檢波、調(diào)制、超高速開關(guān)、倍頻和低噪聲參量放大等。
??? 分類
按用途分:檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)管、光電管。
按結(jié)構(gòu)分:點接觸型二極管、面接觸型二極管
二極管-激光二極管???
一、激光的產(chǎn)生機理
二極管
?
在講激光產(chǎn)生機理之前,先講一下受激輻射。在光輻射中存在三種輻射過程,
一時處于高能態(tài)的粒子在外來光的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷,稱之為自發(fā)輻射;
二是處于高能態(tài)的粒子在外來光的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷,稱之為受激輻射;
三是處于低能態(tài)的粒子吸收外來光的能量向高能態(tài)躍遷稱之為受激吸收。
自發(fā)輻射,即使是兩個同時從某一高能態(tài)向低能態(tài)躍遷的粒子,它們發(fā)出光的相位、偏振狀態(tài)、發(fā)射方向也可能不同,但受激輻射就不同,當位于高能態(tài)的粒子在外來光子的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷,發(fā)出在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面與外來光子完全相同的光。在激光器中,發(fā)生的輻射就是受激輻射,它發(fā)出的激光在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面完全一樣。任何的受激發(fā)光系統(tǒng),即有受激輻射,也有受激吸收,只有受激輻射占優(yōu)勢,才能把外來光放大而發(fā)出激光。而一般光源中都是受激吸收占優(yōu)勢,只有粒子的平衡態(tài)被打破,使高能態(tài)的粒子數(shù)大于低能態(tài)的粒子數(shù)(這樣情況稱為離子數(shù)反轉(zhuǎn)),才能發(fā)出激光。
產(chǎn)生激光的三個條件是:實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、滿足閾值條件和諧振條件。產(chǎn)生光的受激發(fā)射的首要條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn),在半導(dǎo)體中就是要把價帶內(nèi)的電子抽運到導(dǎo)帶。為了獲得離子數(shù)反轉(zhuǎn),通常采用重摻雜的P型和N型材料構(gòu)成PN結(jié),這樣,在外加電壓作用下,在結(jié)區(qū)附近就出現(xiàn)了離子數(shù)反轉(zhuǎn)—在高費米能級EFC以下導(dǎo)帶中貯存著電子,而在低費米能級EFV以上的價帶中貯存著空穴。實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件,但不是充分條件。要產(chǎn)生激光,還要有損耗極小的諧振腔,諧振腔的主要部分是兩個互相平行的反射鏡,激活物質(zhì)所發(fā)出的受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射,不斷引起新的受激輻射,使其不斷被放大。只有受激輻射放大的增益大于激光器內(nèi)的各種損耗,即滿足一定的閾值條件:
P1P2exp(2G - 2A) ≥ 1
(P1、P2是兩個反射鏡的反射率,G是激活介質(zhì)的增益系數(shù),A是介質(zhì)的損耗系數(shù),exp為常數(shù)),才能輸出穩(wěn)定的激光,另一方面,激光在諧振腔內(nèi)來回反射,只有這些光束兩兩之間在輸出端的相位差Δф =2qπ q=1、2、3、4。。。。時,才能在輸出端產(chǎn)生加強干涉,輸出穩(wěn)定激光。設(shè)諧振腔的長度為L,激活介質(zhì)的折射率為N,則
Δф=(2π/λ)2NL=4πN(Lf/c)=2qπ,
上式可化為f=qc/2NL該式稱為諧振條件,它表明諧振腔長度L和折射率N確定以后,只有某些特定頻率的光才能形成光振蕩,輸出穩(wěn)定的激光。這說明諧振腔對輸出的激光有一定的選頻作用。
二、激光二極管本質(zhì)上是一個半導(dǎo)體二極管,按照PN結(jié)材料是否相同,可以把激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)(SH)、雙異質(zhì)結(jié)(DH)和量子阱(QW)激光二極管。量子阱激光二極管具有閾值電流低,輸出功率高的優(yōu)點,是目前市場應(yīng)用的主流產(chǎn)品。同激光器相比,激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優(yōu)點,但其輸出功率小(一般小于2mW),線性差、單色性不太好,使其在有線電視系統(tǒng)中的應(yīng)用受到很大限制,不能傳輸多頻道,高性能模擬信號。在雙向光接收機的回傳模塊中,上行發(fā)射一般都采用量子阱激光二極管作為光源。
半導(dǎo)體激光二極管的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,垂直于PN結(jié)面的一對平行平面構(gòu)成法布里——珀羅諧振腔,它們可以是半導(dǎo)體晶體的解理面,也可以是經(jīng)過拋光的平面。其余兩側(cè)面則相對粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。
半導(dǎo)體中的光發(fā)射通常起因于載流子的復(fù)合。當半導(dǎo)體的PN結(jié)加有正向電壓時,會削弱PN結(jié)勢壘,迫使電子從N區(qū)經(jīng)PN結(jié)注入P區(qū),空穴從P區(qū)經(jīng)過PN結(jié)注入N區(qū),這些注入PN結(jié)附近的非平衡電子和空穴將會發(fā)生復(fù)合,從而發(fā)射出波長為λ的光子,其公式如下:?
λ = hc/Eg (1)
式中:h—普朗克常數(shù); c—光速; Eg—半導(dǎo)體的禁帶寬度。
上述由于電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過半導(dǎo)體時,一旦經(jīng)過已發(fā)射的電子—空穴對附近,就能激勵二者復(fù)合,產(chǎn)生新光子,這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大,則會形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布,即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下,少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射,造成選頻諧振正反饋,或者說對某一頻率具有增益。當增益大于吸收損耗時,就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光,這就是激光二極管的簡單原理。
隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展,目前實際使用的半導(dǎo)體激光二極管具有復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)。
????? 常用的激光二極管有兩種:①PIN光電二極管。它在收到光功率產(chǎn)生光電流時,會帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內(nèi)部放大,比PIN光電二極管的傳輸距離遠,但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比,光檢測器件后面須連接低噪聲預(yù)放大器和主放大器。
????? 半導(dǎo)體激光二極管的工作原理,理論上與氣體激光器相同。
????? 激光二極管本質(zhì)上是一個半導(dǎo)體二極管,按照PN結(jié)材料是否相同,可以把激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)(SH)、雙異質(zhì)結(jié)(DH)和量子阱(QW)激光二極管。量子阱激光二極管具有閾值電流低,輸出功率高的優(yōu)點,是目前市場應(yīng)用的主流產(chǎn)品。同激光器相比,激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優(yōu)點,但其輸出功率小(一般小于2mW),線性差、單色性不太好,使其在有線電視系統(tǒng)中的應(yīng)用受到很大限制,不能傳輸多頻道,高性能模擬信號。在雙向光接收機的回傳模塊中,上行發(fā)射一般都采用量子阱激光二極管作為光源。
????? 半導(dǎo)體激光二極管的常用參數(shù)有:?
???? (1)波長:即激光管工作波長,目前可作光電開關(guān)用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。?
??? (2)閾值電流Ith :即激光管開始產(chǎn)生激光振蕩的電流,對一般小功率激光管而言,其值約在數(shù)十毫安,具有應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)的激光管閾值電流可低至10mA以下。?
??? (3)工作電流Iop :即激光管達到額定輸出功率時的驅(qū)動電流,此值對于設(shè)計調(diào)試激光驅(qū)動電路較重要。?
??? (4)垂直發(fā)散角θ⊥:激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開的角度,一般在15?~40?左右。?
??? (5)水平發(fā)散角θ∥:激光二極管的發(fā)光帶在與PN結(jié)平行方向所張開的角度,一般在6?~ 10?左右。?
??? (6)監(jiān)控電流Im :即激光管在額定輸出功率時,在PIN管上流過的電流。?
????? 激光二極管在計算機上的光盤驅(qū)動器,激光打印機中的打印頭等小功率光電設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。
二極管-發(fā)光二極管???
二極管
?發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵(Ga)與砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二極管,當電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光,因而可以用來制成發(fā)光二極管,在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光。
它是半導(dǎo)體二極管的一種,可以把電能轉(zhuǎn)化成光能;常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成,也具有單向?qū)щ娦浴.斀o發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合,產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當電子和空穴復(fù)合時釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。
發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算:
R=(F-UF)/IF
式中E為電源電壓,UF為LED的正向壓降,IF為LED的一般工作電流。發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極,應(yīng)按電源正極。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長,但管殼上有一凸起的小舌,靠近小舌的引線是正極。
與小白熾燈泡和氖燈相比,發(fā)光二極管的特點是:工作電壓很低(有的僅一點幾伏);工作電流很小(有的僅零點幾毫安即可發(fā)光);抗沖擊和抗震性能好,可靠性高,壽命長;通過調(diào)制通過的電流強弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強弱。由于有這些特點,發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用作光源,在許多電子設(shè)備中用作信號顯示器。把它的管心做成條狀,用7條條狀的發(fā)光管組成7段式半導(dǎo)體數(shù)碼管(圖),每個數(shù)碼管可顯示0~9十個數(shù)目字。
二極管-微波二極管???
工作在微波頻段的二極管。屬于固體微波器件。微波波段通常指頻率從300兆赫到3000吉赫。19世紀末發(fā)現(xiàn)了點接觸二極管效應(yīng)后,相繼出現(xiàn)了PIN二極管、變?nèi)荻O管、肖特基二極管、隧道二極管、耿氏二極管等微波二極管。微波二極管的基片材料由鍺、硅發(fā)展到砷化鎵,使微波二極管工作頻率不斷提高,目前最高頻率已達300吉赫。微波二極管具有體積小和可靠性高等優(yōu)點,用于微波振蕩、放大、變頻、開關(guān)、移相和調(diào)制等方面。
二極管-穩(wěn)壓二極管???
?穩(wěn)壓二極管 voltage stabilizing diode
二極管
???? 一種用于穩(wěn)定電壓的單PN結(jié)二極管。它的伏安特性、電路符號如圖所示。結(jié)構(gòu)同整流二極管。加在穩(wěn)壓二極管的反向電壓增加到一定數(shù)值時,將可能有大量載流子隧穿PN結(jié)的位壘,形成大的反向電流,此時電壓基本不變,稱為隧道擊穿。當反向電壓比較高時,在位壘區(qū)內(nèi)將可能產(chǎn)生大量載流子,受強電場作用形成大的反向電流,而電壓亦基本不變,為雪崩擊穿。因此,反向電壓臨近擊穿電壓時,反向電流迅速增加,而反向電壓幾乎不變。這個近似不變的電壓稱為齊納電壓(隧道擊穿)或雪崩電壓(雪崩擊穿)。
穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿狀態(tài)(圖a)。反向電流在-IZK和-IZM之間時,二極管兩端的電壓基本不變,等于UZ,即為穩(wěn)定電壓。對硅穩(wěn)壓二極管而言,穩(wěn)定電壓在5V以下的器件靠齊納電壓工作,穩(wěn)定電壓在7V以上的器件靠雪崩電壓工作,兩者之間的器件兩種形式的擊穿都可能起作用。
電流IZK是器件起穩(wěn)壓作用的最小工作電流,而IZM則是最大可利用的齊納電流或雪崩電流,其值受穩(wěn)壓二極管耗散功率的限制。IZ是相應(yīng)于穩(wěn)定電壓UZ的工作電流。最大工作電流的范圍從幾個毫安到幾十安。常用穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓標稱值約在2~200V的范圍內(nèi)。
二極管-觸發(fā)二極管???
?觸發(fā)二極管
二極管?????
?觸發(fā)二極管(DIAC)屬三層結(jié)構(gòu),具有對稱性的二端半導(dǎo)體器件。常用來觸發(fā)雙向可控硅 ,在電路中作過壓保護等用途。
圖1是它的構(gòu)造示意圖。圖2、圖3分別是它的符號及等效電路,可等效于基極開路、發(fā)射極與集電極對稱的NPN型晶體管。因此完全可用二只NPN晶體管如圖4連接來替代。
雙向觸發(fā)二極管正、反向伏安特性幾乎完全對稱(見圖5)。當器件兩端所加電壓U低于正向轉(zhuǎn)折電壓V(B0)時,器件呈高阻態(tài)。當U>V(B0)時,管子擊穿導(dǎo)通進入負阻區(qū)。同樣當U大于反向轉(zhuǎn)折電壓V(BR)時,管子同樣能進入負阻區(qū)。轉(zhuǎn)折電壓的對稱性用△V(B)表示。△V(B)=V(B0)-V(BR)。一般△V(B)應(yīng)小于2伏。雙向觸發(fā)二極管的正向轉(zhuǎn)折電壓值一般有三個等級:20-60V、100-150V、200-250V。由于轉(zhuǎn)折電壓都大于20V,可以用萬用表電阻擋正反向測雙向二極管,表針均應(yīng)不動(RX10k),但還不能完全確定它就是好的。檢測它的好壞,并能提供大于250V的直流電壓的電源,檢測時通過管子的電流不要大于是5mA。用晶體管耐壓測試器檢測十分方便。如沒有,可用兆歐表按圖6所示進行測量(正、反各一次),電壓大的一次V(BR)。例如:測一只DB3型二極管,第一次為27.5V,反向后再測為28V,則△V(B)=V(B0)-V(BR)=28V-27.5V=0.5V<2V,表明該管對稱性很好。
圖7是雙向觸發(fā)二極管與雙向可控硅等元件構(gòu)成的臺燈調(diào)光電路。通過調(diào)節(jié)電位器R2,可以改變雙向可控硅的導(dǎo)通角,從而改變通過燈泡的電流(平均值)實現(xiàn)連續(xù)調(diào)光。如果將燈泡換電熨斗、電熱褥還可實現(xiàn)連續(xù)調(diào)溫。
該電路在雙向可控硅加散熱器的情況下,可控負載功率可達500W,各元件參數(shù)見圖所標注。
二極管-隧道二極管???
二極管
?又稱為江崎二極管,它是以隧道效應(yīng)電流為主要電流分量的晶體二極管。隧道二極管是采用砷化鎵(GaAs)和銻化鎵(GaSb)等材料混合制成的半導(dǎo)體二極管,其優(yōu)點是開關(guān)特性好,速度快、工作頻率高;缺點是熱穩(wěn)定性較差。一般應(yīng)用于某些開關(guān)電路或高頻振蕩等電路中。它的工作符合發(fā)生隧道效應(yīng)具備的三個條件:①費米能級位于導(dǎo)帶和滿帶內(nèi);②空間電荷層寬度必須很窄(0.01微米以下);簡并半導(dǎo)體P型區(qū)和N型區(qū)中的空穴和電子在同一能級上有交疊的可能性。隧道二極管為雙端子有源器件。其主要參數(shù)有峰谷電流比(IP/PV),其中,下標"P"代表"峰";而下標"V"代表"谷"。簡單地說,所謂"隧道效應(yīng)"就是指粒子通過一個勢能大于總能量的有限區(qū)域。這是一種量子力學(xué)現(xiàn)象, 按照經(jīng)典力學(xué)是不可能出現(xiàn)的。隧道二極管可以被應(yīng)用于低噪聲高頻放大器及高頻振蕩器中(其工作頻率可達毫米波段),也可以被應(yīng)用于高速開關(guān)電路中。
二極管-光敏二極管???
光敏二極管也叫光電二極管。光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的,其管芯是一個具有光敏特征的PN結(jié),具有單向?qū)щ娦裕虼斯ぷ鲿r需加上反向電壓。無光照時,有很小的飽和反向漏電流,即暗電流,此時光敏二極管截止。當受到光照時,飽和反向漏電流大大增加,形成光電流,它隨入射光強度的變化而變化。當光線照射PN結(jié)時,可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對,使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移,使反向電流增加。因此可以利用光照強弱來改變電路中的電流。常見的有2CU、2DU等系列。
?二極管的種類很多,一般是根據(jù)二極管的性能命名的。
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