點(diǎn)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。因此,其PN結(jié)的靜電容量小,適用于高頻電路。點(diǎn)接觸型與面結(jié)型相比,較少使用于大電流和整流。因?yàn)闃?gòu)造簡(jiǎn)單,所以價(jià)格便宜。對(duì)于小信號(hào)的檢波、整流、調(diào)制、混頻和限幅等一般用途而言,它是應(yīng)用范圍較廣的類型。
中文名稱 | 點(diǎn)接觸型二極管 | 外文名稱 | point-contact diode |
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由于現(xiàn)代的開關(guān)電源工作頻率都在20khz以上,比起一般的整流二極管,快速恢復(fù)二極管和超快速恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間減小到了毫微秒極.因此,大大提高了電源的效率.據(jù)經(jīng)驗(yàn),在選擇快速恢復(fù)二極管時(shí),其反向恢復(fù)時(shí)間至少應(yīng)該比開關(guān)晶體管的上升時(shí)間低三倍.這兩種整流二極管還減少了開關(guān)電壓尖峰.而這種尖峰直接影響輸出直流電壓的紋波.雖然某些稱為軟恢復(fù)型整流二極管的噪聲較小,但是它們的反向恢復(fù)時(shí)間trr較長(zhǎng),反向電流Irm也較大.因此使得開關(guān)損耗較大.快速恢復(fù)整流二極管和超快恢復(fù)整流二極管在開關(guān)電源中作為整流器使用時(shí),是否需要散熱器,要根據(jù)電路的最大功率決定.一般情況下,這些二極管再制造時(shí)允許的結(jié)溫在175度.生產(chǎn)廠家對(duì)其產(chǎn)品都有技術(shù)說(shuō)明,提供給設(shè)計(jì)者去計(jì)算最大的輸出工作電流,電壓,及外殼溫度等.
這種二極管正如標(biāo)題所說(shuō)的那樣,通常被使用于檢波和整流電路中,是正向和反向特性既不特別好,也不特別壞的中間產(chǎn)品。如:SD34、SD46、1N34A等等屬于這一類。
是最大峰值反向電壓和最大直流反向電壓很高的產(chǎn)品。使用于高壓電路的檢波和整流。這種型號(hào)的二極管一般正向特性不太好或一般。在點(diǎn)接觸型鍺二極管中,有SD38、1N38A、OA81等等。這種鍺材料二極管,其耐壓受到限制。要求更高時(shí)有硅合金和擴(kuò)散型。
正向電壓特性和一般用二極管相同。雖然其反方向耐壓也是特別地高,但反向電流小,因此其特長(zhǎng)是反向電阻高。使用于高輸入電阻的電路和高阻負(fù)荷電阻的電路中,就鍺材料高反向電阻型二極管而言,SD54、1N54A等等屬于這類二極管。
它與高反向電阻型相反。其反向特性盡管很差,但使正向電阻變得足夠小。對(duì)高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管而言,有SD56、1N56A等等。對(duì)高傳導(dǎo)鍵型二極管而言,能夠得到更優(yōu)良的特性。這類二極管,在負(fù)荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。 在開關(guān)電源中,所需的整流二極管必須具有正向壓降低,快速恢復(fù)的特點(diǎn),還應(yīng)具有足夠的輸出功率,可以使用1.高效快速恢復(fù)二極管;2高效超快速二極管;3肖特基勢(shì)壘整流二極管.快速恢復(fù)和超快速恢復(fù)二極管具有適中的和較高的正向壓降,其范圍是從0.8---1.2v.這兩種整流二極管還具有較高的截止電壓參數(shù).因此,它們特別適合于在輸入小功率,電壓在12v左右的輔助電源電路中使用。
型號(hào): KTX403U 描述: EPITAXIAL PLANAR NPN &nb...
這樣放是B. 電池正極連接二極管P,負(fù)極連接二極管N,就是正向?qū)ā是英文正極首字母,N是英文負(fù)極首字母。 (記憶)正極連接正極,負(fù)極連接負(fù)極,就是正向?qū)?。三角形大頭是正極,小頭是負(fù)極。反之,截至...
普通二極管的檢測(cè) (包括檢波二極管、整流二極管、阻尼二極管、開關(guān)二極管、續(xù)流二極管)是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的半導(dǎo)體器件,具有單向?qū)щ娞匦?。通過用萬(wàn)用表檢測(cè)其正、反向電阻值,可以判別出二極管的電極,還可估測(cè)...
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發(fā)光二極管 (LED)失效分析 時(shí)間 : 2009-12-27 15:17 來(lái)源 : unknown 作者 : 11 點(diǎn)擊 : 1 次 發(fā)光二極管 (LED)失效分析 2009年 06月 27日星期六 12: 17LED(Light-Emitting-Diode 中文意思為發(fā)光二極管 )是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化 為可見光的半導(dǎo)體, 它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理, 而 采用電場(chǎng)發(fā)光。據(jù) 發(fā)光二極管 (LED)失效分析 2009年 06月 27日星期六 12: 17LED(Light-Emitting-Diode 中文意思為發(fā)光二極管 )是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化 為可見光的半導(dǎo)體, 它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理, 而 采用電場(chǎng)發(fā)光。據(jù)分析。 LED 的特點(diǎn)非常明顯。 壽命長(zhǎng)、光效高、無(wú)輻射與低功耗。 LED的光譜幾乎全部集中于可見光 頻段。 其發(fā)光
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1 姓名:劉玉東 學(xué)號(hào): 2111403132 電子與通信工程 2 班 LED(發(fā)光二極管 ) 摘要 發(fā)光二極管 LED 是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。是一種透過三價(jià)與五價(jià)元素所組成 的復(fù)合光源這種電子元件早在 1962 年出現(xiàn),早期只能發(fā)出低光度的紅光,被 hp 買價(jià)專利 后當(dāng)作指示燈利用。 之后發(fā)展出其他單色光的版本, 時(shí)至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、 紅 外線及紫外線, 光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛?。而用途也由初時(shí)作為指示燈、顯示板等;隨著白 光發(fā)光二極管的出現(xiàn),近年續(xù)漸發(fā)展至被用作照明。 1.LED圖片 2.LED的發(fā)展史 20世紀(jì) 50年代,英國(guó)科學(xué)家發(fā)明了第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的 LED,并于 60年代面世, 但此時(shí)的 LED只能發(fā)出不可見的紅外光。在 60 年代末,發(fā)明了第一個(gè)可以發(fā)出可見的 紅光的 LED。到了七八十年代,又發(fā)明出了可以發(fā)出橙光、綠光、黃光的 LED。90年代 由
晶體二極管分類
半導(dǎo)體二極管主要是依靠PN結(jié)而工作的。與PN結(jié)不可分割的點(diǎn)接觸型和肖特基型,也被列入一般的二極管的范圍內(nèi)。包括這兩種型號(hào)在內(nèi),根據(jù)PN結(jié)構(gòu)造面的特點(diǎn),把晶體二極管分類如下:
⒈點(diǎn)接觸型二極管
點(diǎn)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。因此,其PN結(jié)的靜電容量小,適用于高頻電路。但是,與面結(jié)型相比較,點(diǎn)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。因?yàn)闃?gòu)造簡(jiǎn)單,所以價(jià)格便宜。對(duì)于小信號(hào)的檢波、整流、調(diào)制、混頻和限幅等一般用途而言,它是應(yīng)用范圍較廣的類型。
⒉鍵型二極管
鍵型二極管是在鍺或硅的單晶片上熔接金或銀的細(xì)絲而形成的。其特性介于點(diǎn)接觸型二極管和合金型二極管之間。與點(diǎn)接觸型相比較,雖然鍵型二極管的PN結(jié)電容量稍有增加,但 正向特性特別優(yōu)良。多作開關(guān)用,有時(shí)也被應(yīng)用于檢波和電源整流(不大于50mA)。在鍵型二極管中,熔接金絲的二極管有時(shí)被稱金鍵型,熔接銀絲的二極管有時(shí)被稱為銀鍵型。
⒊合金型二極管
在N型鍺或硅的單晶片上,通過合金銦、鋁等金屬的方法制作PN結(jié)而形成的。正向電壓降小,適于大電流整流。因其PN結(jié)反向時(shí)靜電容量大,所以不適于高頻檢波和高頻整流。
⒋擴(kuò)散型二極管
在高溫的P型雜質(zhì)氣體中,加熱N型鍺或硅的單晶片,使單晶片表面的一部變成P型,以此法PN結(jié)。因PN結(jié)正向電壓降小,適用于大電流整流。
⒌臺(tái)面型二極管
PN結(jié)的制作方法雖然與擴(kuò)散型相同,但是,只保留PN結(jié)及其必要的部分,把不必要的部分用藥品腐蝕掉。其剩余的部分便呈現(xiàn)出臺(tái)面形,因而得名。初期生產(chǎn)的臺(tái)面型,是對(duì)半導(dǎo)體材料使用擴(kuò)散法而制成的。因此,又把這種臺(tái)面型稱為擴(kuò)散臺(tái)面型。對(duì)于這一類型來(lái)說(shuō),似乎大電流整流用的產(chǎn)品型號(hào)很少,而小電流開關(guān)用的產(chǎn)品型號(hào)卻很多。
⒍平面型二極管
在半導(dǎo)體單晶片(主要地是N型硅單晶片)上,擴(kuò)散P型雜質(zhì),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?cái)U(kuò)散一部分而形成的PN結(jié)。因此,不需要為調(diào)整PN結(jié)面積的藥品腐蝕作用。由于半導(dǎo)體表面被制作得平整,故而得名。并且,PN結(jié)合的表面,因被氧化膜覆蓋,所以公認(rèn)為是穩(wěn)定性好和壽命長(zhǎng)的類型。最初,對(duì)于被使用的半導(dǎo)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。對(duì)平面型二極管而言,似乎使用于大電流整流用的型號(hào)很少,而作小電流開關(guān)用的型號(hào)則很多。
⒎合金擴(kuò)散型二極管
它是合金型的一種。合金材料是容易被擴(kuò)散的材料。把難以制作的材料通過巧妙地?fù)脚潆s質(zhì),就能與合金一起過擴(kuò)散,以便在已經(jīng)形成的PN結(jié)中獲得雜質(zhì)的恰當(dāng)?shù)臐舛确植?。此法適用于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。
⒏外延型二極管
用外延面長(zhǎng)的過程制造PN結(jié)而形成的二極管。制造時(shí)需要非常高超的技術(shù)。因能隨意地控制雜質(zhì)的不同濃度的分布,故適宜于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。
⒈檢波用二極管
就原理而言,從輸入信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)是檢波,以整流電流的大小(100mA)作為界線通常把輸出電流小于100mA的叫檢波。鍺材料點(diǎn)接觸型、工作頻率可達(dá)400MHz,正向壓降小,結(jié)電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2AP型。類似點(diǎn)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(diào)制、混頻、開關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。
⒉整流用二極管
整流二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)PN結(jié),外形封裝有金屬殼封、塑料封裝和玻璃封裝等多種形式。其管性大小隨整流管的參數(shù)而異。整流二極管主要用于整流電路,利用二極管的單項(xiàng)導(dǎo)電性,將交流電變?yōu)橹绷麟姟S捎谡鞴艿恼螂娏鬏^大,所以整流二極管多為面接觸型的二極管,結(jié)面積大、結(jié)電容大,但工作頻率低。2CP系列管殼用于小電流整流。
⑴最大整流電流
是指整流二極管長(zhǎng)時(shí)間工作所允許通過的最大電流值。
⑵最高反向工作電壓
它是指整流二極管兩端的反向電壓不能超過規(guī)定的電壓所允許的值。如超過這個(gè)允許值,整流管就可能擊穿。
⑶最大反向電流
它是指整流二極管在最高反向工作電壓下工作時(shí),允許通過整流管的反向電流。反向電流越小,說(shuō)明整流二極管的單向?qū)щ娦阅茉胶谩?/p>
⑷最高工作頻率
它是指整流二極管能正常工作的最高頻率,選用時(shí),必須使二極管的工作頻率低于此值;如高于此值,整流二極管的單向?qū)щ娦允苡绊憽?/p>
⒊限幅用二極管
大多數(shù)二極管能作為限幅使用。也有象保護(hù)儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極管。為了使這些二極管具有特別強(qiáng)的限制尖銳振幅的作用,通常使用硅材料制造的二極管。也 有這樣的組件出售:依據(jù)限制電壓需要,把若干個(gè)必要的整流二極管串聯(lián)起來(lái)形成一個(gè)整體。
⒋調(diào)制用二極管
通常指的是環(huán)形調(diào)制專用的二極管。就是正向特性一致性好的四個(gè)二極管的組合件。即使其它變?nèi)荻O管也有調(diào)制用途,但它們通常是直接作為調(diào)頻用。
⒌混頻用二極管
使用二極管混頻方式時(shí),在500~10,000Hz的頻率范圍內(nèi),多采用肖特基型和點(diǎn)接觸型二極管。
⒍放大用二極管
用二極管放大,大致有依靠隧道二極管和體效應(yīng)二極管那樣的負(fù)阻性器件的放大,以及用變?nèi)荻O管的參量放大。因此,放大用二極管通常是指隧道二極管、體效應(yīng)二極管和變?nèi)荻O管。
⒎開關(guān)用二極管
開關(guān)二極管是利用二極管的單向?qū)щ娦裕诎雽?dǎo)體PN結(jié)加上正向偏壓后,在導(dǎo)通狀態(tài)下,電阻很小(幾十到幾百歐);加上反向偏壓后截止,其電阻很大(硅管在100M歐以上)。利用開關(guān)二極管的這一特性,在電路中起到控制電流通過或關(guān)斷的作用,成為一個(gè)理想的電子開關(guān)。開關(guān)二極管的正向電阻很小,反向電阻很大,開關(guān)速度很快。
常用開關(guān)二極管可分為小功率和大功率管形。小功率開關(guān)二極管主要使用于電視機(jī)、收錄機(jī)及其他電子設(shè)備的開關(guān)電路、檢波電路高頻高速脈沖整流電路等。主要型號(hào)有2AK系列(用于中速開關(guān)電路)、2CK系列(硅平面開關(guān),適用于高速開關(guān)電路)等。合資生產(chǎn)的小功率開關(guān)管有1N4148、1N4152、1N4151等型號(hào)。打功率開關(guān)二極管主要用于各類大功率電源作續(xù)流、高頻整流、橋式整流及其它開關(guān)電路。主要型號(hào)有2CK27系列、2CK29系列及FR系列開關(guān)二極管(采用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的、型號(hào)相同)等。
主要參數(shù):
⑴反向恢復(fù)時(shí)間
反映開關(guān)管特性好壞的一個(gè)參數(shù)。開關(guān)二極管的開關(guān)時(shí)間為開通時(shí)間和反向恢復(fù)時(shí)間的總和。開通時(shí)間是指開關(guān)二極管從截止至導(dǎo)通所需時(shí)間,開通時(shí)間很短,一般可以忽略;反向恢復(fù)時(shí)間是指導(dǎo)通至截止所用時(shí)間,反向恢復(fù)時(shí)間遠(yuǎn)大于開通時(shí)間。因此反向恢復(fù)時(shí)間為開關(guān)二極管主要參數(shù)。一般硅開關(guān)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間小于3ns~10ns;鍺開關(guān)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間要長(zhǎng)一些。
⑵反向擊穿電壓
是指在開關(guān)二極管兩端的反向電壓超過規(guī)定的值,使二極管可能擊穿的電壓。
⑶最高反向工作電壓
是指加在開關(guān)管兩端的反向電壓不能超過規(guī)定的允許值。
⑷正向電流
是指開關(guān)二極管在正向工作電壓下工作時(shí),允許通過開 關(guān)管的正向電流。
⒏變?nèi)荻O管
變?nèi)荻O管使利用PN結(jié)空間電荷具有電容特性的原理制成的特殊二極管。變?nèi)荻O管為反偏二極管,其結(jié)電容就是耗盡層的電容,一次可以近似把耗盡層看作為平行板電容,且導(dǎo)電板之間有介質(zhì)。一般的二極管多數(shù)情況下,其結(jié)電容很小,不能有效利用。變?nèi)荻O管的結(jié)構(gòu)特殊,它具有相當(dāng)大的內(nèi)部電容量,并可像電容器一樣地運(yùn)用于電子電路中。
主要參數(shù):
⑴最高反向電壓:指在變?nèi)荻O管兩端的反向電壓不能超過的允許值
⑵反向擊穿電壓
在施加反向電壓的情況下使變?nèi)荻O管擊穿的電壓。擊穿電壓決定了器件的最高反向工作電壓和最小電容容量值。
⑶結(jié)電容
指在一特定反向偏壓下,變?nèi)荻O管內(nèi)部PN結(jié)的電容。
⑷結(jié)電容變化范圍
指反向電壓從零伏變化到某一值時(shí),結(jié)電容變化的范圍。
⑸品質(zhì)因數(shù)(Q值)
電容儲(chǔ)存的能量與損耗的能量之比值為該電容器的品質(zhì)因數(shù)Q。變?nèi)荻蟾哂袃?nèi)部電容,同樣具有一定的Q值。并且大多數(shù)變?nèi)荻O管具有很高的Q值。由于變?nèi)莨艿碾娙萘颗c反偏壓成反向變化,Q值就隨著反向偏置電壓的增加二增加。
⒐頻率倍增用二極管
對(duì)二極管的頻率倍增作用而言,有依靠變?nèi)荻O管的頻率倍增和依靠階躍(即急變)二極管的頻率倍增。頻率倍增用的變?nèi)荻O管稱為可變電抗器,可變電抗器雖然和自動(dòng)頻率控制用的變?nèi)荻O管的工作原理相同,但電抗器的構(gòu)造卻能承受大功率。階躍二極管又被稱為階躍恢復(fù)二極管,從導(dǎo)通切換到關(guān)閉時(shí)的反向恢復(fù)時(shí)間trr短,因此,其特長(zhǎng)是急速地變成關(guān)閉的轉(zhuǎn)移時(shí)間顯著地短。如果對(duì)階躍二極管施加正弦波,那么,因tt(轉(zhuǎn)移時(shí)間)短,所以輸出波形急驟地被夾斷,故能產(chǎn)生很多高頻諧波。
⒑穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管在電子設(shè)備電路中,起穩(wěn)定電壓的作用。穩(wěn)壓二極管有金屬外殼、塑料外殼等封裝形式。
二極管的穩(wěn)壓作用是通過二極管的PN結(jié)反向擊穿后使其兩端電壓變化很 小,基本維持一個(gè)恒定值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)反向電壓小于擊穿電壓時(shí),反向電流很小;當(dāng)反向擊穿電壓接近擊穿電壓時(shí)反向電流劇增。穩(wěn)壓二極管在反向擊穿前的導(dǎo)電特性于普通整流、檢波二極管像是;在擊穿電壓下,只有限制其通過的電流(不超過額定值),它是可以安全工作在反向擊穿狀態(tài)下的。其管子兩端電壓基本保持不變,起到了穩(wěn)壓的作用。
主要參數(shù):
⑴最大工作電流
是指穩(wěn)壓二極管長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí),允許通過的最大反向電流值。在使用穩(wěn)壓二極管時(shí),其工作電流不能超過這個(gè)數(shù)值,否則,可能會(huì)把穩(wěn)壓管燒壞。為了確保安全,在電流中必須采取限流措施,使通過穩(wěn)壓管的電流不超過允許值。
⑵穩(wěn)定電壓
穩(wěn)壓二極管在起穩(wěn)定作用的范圍內(nèi),其兩端的反向電壓值,稱為穩(wěn)定電壓。不同型號(hào)的穩(wěn)壓二極管,穩(wěn)定電壓是不同的。
⑶動(dòng)態(tài)電阻
穩(wěn)壓二極管在直流電壓的基礎(chǔ)上,再加上一個(gè)增量電壓,穩(wěn)壓二極管就會(huì)有一個(gè)增量電流。增量電壓于增量電流的比值,就是穩(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)電阻。動(dòng)態(tài)電阻反映了穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性,其值越小,穩(wěn)壓管性能越好。
⒒發(fā)光二極管
發(fā)光二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)PN結(jié),而且具有晶體管的通性,即單向?qū)щ娦浴.?dāng)發(fā)光二極管的PN結(jié)上加上正向電壓時(shí),由于外加電壓產(chǎn)生電場(chǎng)的方向與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相反,使PN結(jié)勢(shì)壘(內(nèi)總電場(chǎng))減弱,則載流子的擴(kuò)散作用占了優(yōu)勢(shì)。于是P區(qū)的空穴很容易擴(kuò)散到N區(qū),N區(qū)的電子也很容易擴(kuò)散到P區(qū),相互注入的電子和空穴相遇后會(huì)產(chǎn)生復(fù)合。復(fù)合時(shí)產(chǎn)生的能量大部分以光的形式出現(xiàn),會(huì)使二極管發(fā)光。
發(fā)光二極管采用砷化鎵、磷化鎵、鎵鋁砷等材料制成。不同材料制成的發(fā)光二極管,能發(fā)出不同顏色的光。有發(fā)綠色光的磷化鎵發(fā)光二極管;有發(fā)紅色光的磷砷化鎵發(fā)光二極管;有發(fā)紅外光的砷化鎵二極管;有雙向變色發(fā)光二極管(加正向電壓時(shí)發(fā)紅光,加反向電壓時(shí)發(fā)綠色光);還有三顏色變色發(fā)光二極管,等等。
發(fā)光二極管的外形有圓形的、方形的、三角形的、組合型等,封裝形式有透明和散射的;有無(wú)色和著色的等。著色散射型用D表示;白色散射性用W表示;無(wú)色透明型用C表示;著色透明型用T表示。封裝形式有:金屬陶瓷和全塑料3種形式,并以陶瓷和全塑料為主。
主要參數(shù):
⑴最大工作電流
是指發(fā)光二極管長(zhǎng)期正常工作時(shí),所允許通過的最大電流。
⑵正向電壓
是指通過規(guī)定的正向電流時(shí),發(fā)光二極管兩端產(chǎn)生的正向電壓。 ⑶反向電流
是指發(fā)光二極管兩端加上規(guī)定的反向電壓時(shí),管內(nèi)的反向電流。
⑷發(fā)光強(qiáng)度
它表示發(fā)光二極管亮度大小的參數(shù),其值為通過規(guī)定的電流時(shí),在管芯垂直方向上單位面積所通過的光通量,單位是mcd。
⑸發(fā)光波長(zhǎng)
是指發(fā)光二極管在一定工作條件下,所發(fā)出光的峰值(為發(fā)光強(qiáng)度最大一點(diǎn))對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng),也稱峰值波長(zhǎng)。
點(diǎn)接觸型二極管,按正向和反向特性分類如下。
⒈一般用點(diǎn)接觸型二極管
這種二極管正如標(biāo)題所說(shuō)的那樣,通常被使用于檢波和整流電路中,是正向和反向特性既不特別好,也不特別壞的中間產(chǎn)品。如:SD34、SD46、1N34A等等屬于這一類。
⒉高反向耐壓點(diǎn)接觸型二極管
是最大峰值反向電壓和最大直流反向電壓很高的產(chǎn)品。使用于高壓電路的檢波和整流。這種型號(hào)的二極管一般正向特性不太好或一般。在點(diǎn)接觸型鍺二極管中,有SD38、1N38A、OA81等等。這種鍺材料二極管,其耐壓受到限制。要求更高時(shí)有硅合金和擴(kuò)散型。
⒊高反向電阻點(diǎn)接觸型二極管
正向電壓特性和一般用二極管相同。雖然其反方向耐壓也是特別地高,但反向電流小,因此其特長(zhǎng)是反向電阻高。使用于高輸入電阻的電路和高阻負(fù)荷電阻的電路中,就鍺材料高反向電阻型二極管而言,SD54、1N54A等等屬于這類二極管。
⒋高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管
它與高反向電阻型相反。其反向特性盡管很差,但使正向電阻變得足夠小。對(duì)高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管而言,有SD56、1N56A等等。對(duì)高傳導(dǎo)鍵型二極管而言,能夠得到更優(yōu)良的特性。這類二極管,在負(fù)荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。
二極管基本術(shù)語(yǔ)
半導(dǎo)體二極管主要是依靠PN結(jié)而工作的。與PN結(jié)不可分割的點(diǎn)接觸型和肖特基型,也被列入一般的二極管的范圍內(nèi)。包括這兩種型號(hào)在內(nèi),根據(jù)PN結(jié)構(gòu)造面的特點(diǎn),把晶體二極管分類如下:
點(diǎn)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。因此,其PN結(jié)的靜電容量小,適用于高頻電路。但是,與面結(jié)型相比較,點(diǎn)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。因?yàn)闃?gòu)造簡(jiǎn)單,所以價(jià)格便宜。
面接觸型或稱面積型二極管的PN結(jié)是用合金法或擴(kuò)散法做成的,由于這種二極管的PN結(jié)面積大,可承受較大電流,但極間電容也大。這類器件適用于整流,而不宜用于高頻率電路中。
鍵型二極管是在鍺或硅的單晶片上熔接或銀的細(xì)絲而形成的。其特性介于點(diǎn)接觸型二極管和合金型二極管之間。與點(diǎn)接觸型相比較,雖然鍵型二極管的PN結(jié)電容量稍有增加,但正向特性特別優(yōu)良。多作開關(guān)用,有時(shí)也被應(yīng)用于檢波和電源整流(不大于50mA)。在鍵型二極管中,熔接金絲的二極管有時(shí)被稱金鍵型,熔接銀絲的二極管有時(shí)被稱為銀鍵型。
在N型鍺或硅的單晶片上,通過合金銦、鋁等金屬的方法制作PN結(jié)而形成的。正向電壓降小,適于大電流整流。因其PN結(jié)反向時(shí)靜電容量大,所以不適于高頻檢波和高頻整流。
在高溫的P型雜質(zhì)氣體中,加熱N型鍺或硅的單晶片,使單晶片表面的一部變成P型,以此法PN結(jié)。因PN結(jié)正向電壓降小,適用于大電流整流。最近,使用大電流整流器的主流已由硅合金型轉(zhuǎn)移到硅擴(kuò)散型。
PN結(jié)的制作方法雖然與擴(kuò)散型相同,但是,只保留PN結(jié)及其必要的部分,把不必要的部分用藥品腐蝕掉。其剩余的部分便呈現(xiàn)出臺(tái)面形,因而得名。初期生產(chǎn)的臺(tái)面型,是對(duì)半導(dǎo)體材料使用擴(kuò)散法而制成的。因此,又把這種臺(tái)面型稱為擴(kuò)散臺(tái)面型。對(duì)于這一類型來(lái)說(shuō),似乎大電流整流用的產(chǎn)品型號(hào)很少,而小電流開關(guān)用的產(chǎn)品型號(hào)卻很多。
在半導(dǎo)體單晶片(主要地是N型硅單晶片)上,擴(kuò)散P型雜質(zhì),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?cái)U(kuò)散一部分而形成的PN結(jié)。因此,不需要為調(diào)整PN結(jié)面積的藥品腐蝕作用。由于半導(dǎo)體表面被制作得平整,故而得名。并且,PN結(jié)合的表面,因被氧化膜覆蓋,所以公認(rèn)為是穩(wěn)定性好和壽命長(zhǎng)的類型。最初,對(duì)于被使用的半導(dǎo)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。對(duì)平面型二極管而言,似乎使用于大電流整流用的型號(hào)很少,而作小電流開關(guān)用的型號(hào)則很多。
它是合金型的一種。合金材料是容易被擴(kuò)散的材料。把難以制作的材料通過巧妙地?fù)脚潆s質(zhì),就能與合金一起過擴(kuò)散,以便在已經(jīng)形成的PN結(jié)中獲得雜質(zhì)的恰當(dāng)?shù)臐舛确植?。此法適用于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。
用外延面長(zhǎng)的過程制造PN結(jié)而形成的二極管。制造時(shí)需要非常高超的技術(shù)。因能隨意地控制雜質(zhì)的不同濃度的分布,故適宜于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。
基本原理是:在金屬(例如鉛)和半導(dǎo)體(N型硅片)的接觸面上,用已形成的肖特基來(lái)阻擋反向電壓。肖特基與PN結(jié)的整流作用原理有根本性的差異。其耐壓程度只有40V左右。其特長(zhǎng)是:開關(guān)速度非??欤悍聪蚧謴?fù)時(shí)間trr特別地短。因此,能制作開關(guān)二極和低壓大電流整流二極管。
1、檢波二極管
就原理而言,從輸入信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)是檢波,以整流電流的大?。?00mA)作為界線通常把輸出電流小于100mA的叫檢波。鍺材料點(diǎn)接觸型、工作頻率可達(dá)400MHz,正向壓降小,結(jié)電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2AP型。類似點(diǎn)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(diào)制、混頻、開關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。
2、整流二極管
就原理而言,從輸入交流中得到輸出的直流是整流。以整流電流的大?。?00mA)作為界線通常把輸出電流大于100mA的叫整流。面結(jié)型,工作頻率小于KHz,最高反向電壓從25伏至3000伏分A~X共22檔。分類如下:①硅半導(dǎo)體整流二極管2CZ型、②硅橋式整流器QL型、③用于電視機(jī)高壓硅堆工作頻率近100KHz的2CLG型。
3、限幅二極管
大多數(shù)二極管能作為限幅使用。也有象保護(hù)儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極管。為了使這些二極管具有特別強(qiáng)的限制尖銳振幅的作用,通常使用硅材料制造的二極管。也有這樣的組件出售:依據(jù)限制電壓需要,把若干個(gè)必要的整流二極管串聯(lián)起來(lái)形成一個(gè)整體。
4、調(diào)制二極管
通常指的是環(huán)形調(diào)制專用的二極管。就是正向特性一致性好的四個(gè)二極管的組合件。即使其它變?nèi)荻O管也有調(diào)制用途,但它們通常是直接作為調(diào)頻用。
5、混頻二極管
使用二極管混頻方式時(shí),在500~10,000Hz的頻率范圍內(nèi),多采用肖特基型和點(diǎn)接觸型二極管。
6、放大二極管
用二極管放大,大致有依靠隧道二極管和體效應(yīng)二極管那樣的負(fù)阻性器件的放大,以及用變?nèi)荻O管的參量放大。因此,放大用二極管通常是指隧道二極管、體效應(yīng)二極管和變?nèi)荻O管。
7、開關(guān)二極管
有在小電流下(10mA程度)使用的邏輯運(yùn)算和在數(shù)百毫安下使用的磁芯激勵(lì)用開關(guān)二極管。小電流的開關(guān)二極管通常有點(diǎn)接觸型和鍵型等二極管,也有在高溫下還可能工作的硅擴(kuò)散型、臺(tái)面型和平面型二極管。開關(guān)二極管的特長(zhǎng)是開關(guān)速度快。而肖特基型二極管的開關(guān)時(shí)間特短,因而是理想的開關(guān)二極管。2AK型點(diǎn)接觸為中速開關(guān)電路用;2CK型平面接觸為高速開關(guān)電路用;用于開關(guān)、限幅、鉗位或檢波等電路;肖特基(SBD)硅大電流開關(guān),正向壓降小,速度快、效率高。
8、變?nèi)荻O管
用于自動(dòng)頻率控制(AFC)和調(diào)諧用的小功率二極管稱變?nèi)荻O管。日本廠商方面也有其它許多叫法。通過施加反向電壓, 使其PN結(jié)的靜電容量發(fā)生變化。因此,被使用于自動(dòng)頻率控制、掃描振蕩、調(diào)頻和調(diào)諧等用途。通常,雖然是采用硅的擴(kuò)散型二極管,但是也可采用合金擴(kuò)散型、外延結(jié)合型、雙重?cái)U(kuò)散型等特殊制作的二極管,因?yàn)檫@些二極管對(duì)于電壓而言,其靜電容量的變化率特別大。結(jié)電容隨反向電壓VR變化,取代可變電容,用作調(diào)諧回路、振蕩電路、鎖相環(huán)路,常用于電視機(jī)高頻頭的頻道轉(zhuǎn)換和調(diào)諧電路,多以硅材料制作。
9、頻率倍增用二極管
對(duì)二極管的頻率倍增作用而言,有依靠變?nèi)荻O管的頻率倍增和依靠階躍(即急變)二極管的頻率倍增。頻率倍增用的變?nèi)荻O管稱為可變電抗器,可變電抗器雖然和自動(dòng)頻率控制用的變?nèi)荻O管的工作原理相同,但電抗器的構(gòu)造卻能承受大功率。階躍二極管又被稱為階躍恢復(fù)二極管,從導(dǎo)通切換到關(guān)閉時(shí)的反向恢復(fù)時(shí)間trr短,因此,其特長(zhǎng)是急速地變成關(guān)閉的轉(zhuǎn)移時(shí)間顯著地短。如果對(duì)階躍二極管施加正弦波,那么,因tt(轉(zhuǎn)移時(shí)間)短,所以輸出波形急驟地被夾斷,故能產(chǎn)生很多高頻諧波。
10、穩(wěn)壓二極管
是代替穩(wěn)壓電子二極管的產(chǎn)品。被制作成為硅的擴(kuò)散型或合金型。是反向擊穿特性曲線急驟變化的二極管。作為控制電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓使用而制作的。二極管工作時(shí)的端電壓(又稱齊納電壓)從3V左右到150V,按每隔10%,能劃分成許多等級(jí)。在功率方面,也有從200mW至100W以上的產(chǎn)品。工作在反向擊穿狀態(tài),硅材料制作,動(dòng)態(tài)電阻RZ很小,一般為2CW型;將兩個(gè)互補(bǔ)二極管反向串接以減少溫度系數(shù)則為2DW型。
11、PIN型二極管(PIN Diode)
這是在P區(qū)和N區(qū)之間夾一層本征半導(dǎo)體(或低濃度雜質(zhì)的半導(dǎo)體)構(gòu)造的晶體二極管。PIN中的I是"本征"意義的英文略語(yǔ)。當(dāng)其工作頻率超過100MHz時(shí),由于少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)和"本征"層中的渡越時(shí)間效應(yīng),其二極管失去整流作用而變成阻抗元件,并且,其阻抗值隨偏置電壓而改變。在零偏置或直流反向偏置時(shí),"本征"區(qū)的阻抗很高;在直流正向偏置時(shí),由于載流子注入"本征"區(qū),而使"本征"區(qū)呈現(xiàn)出低阻抗?fàn)顟B(tài)。因此,可以把PIN二極管作為可變阻抗元件使用。它常被應(yīng)用于高頻開關(guān)(即微波開關(guān))、移相、調(diào)制、限幅等電路中。
12、 雪崩二極管(Avalanche Diode)
它是在外加電壓作用下可以產(chǎn)生高頻振蕩的晶體管。產(chǎn)生高頻振蕩的工作原理是欒的:利用雪崩擊穿對(duì)晶體注入載流子,因載流子渡越晶片需要一定的時(shí)間,所以其電流滯后于電壓,出現(xiàn)延遲時(shí)間,若適當(dāng)?shù)乜刂贫稍綍r(shí)間,那么,在電流和電壓關(guān)系上就會(huì)出現(xiàn)負(fù)阻效應(yīng),從而產(chǎn)生高頻振蕩。它常被應(yīng)用于微波領(lǐng)域的振蕩電路中。
13、江崎二極管(Tunnel Diode)
它是以隧道效應(yīng)電流為主要電流分量的晶體二極管。其基底材料是砷化鎵和鍺。其P型區(qū)的N型區(qū)是高摻雜的(即高濃度雜質(zhì)的)。隧道電流由這些簡(jiǎn)并態(tài)半導(dǎo)體的量子力學(xué)效應(yīng)所產(chǎn)生。發(fā)生隧道效應(yīng)具備如下三個(gè)條件:①費(fèi)米能級(jí)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(jiǎn)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(jí)上有交疊的可能性。江崎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(biāo)"P"代表"峰";而下標(biāo)"V"代表"谷"。江崎二極管可以被應(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(dá)毫米波段),也可以被應(yīng)用于高速開關(guān)電路中。
14、快速關(guān)斷(階躍恢復(fù))二極管(Step Recovary Diode)
它也是一種具有PN結(jié)的二極管。其結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是:在PN結(jié)邊界處具有陡峭的雜質(zhì)分布區(qū),從而形成"自助電場(chǎng)"。由于PN結(jié)在正向偏壓下,以少數(shù)載流子導(dǎo)電,并在PN結(jié)附近具有電荷存貯效應(yīng),使其反向電流需要經(jīng)歷一個(gè)"存貯時(shí)間"后才能降至最小值(反向飽和電流值)。階躍恢復(fù)二極管的"自助電場(chǎng)"縮短了存貯時(shí)間,使反向電流快速截止,并產(chǎn)生豐富的諧波分量。利用這些諧波分量可設(shè)計(jì)出梳狀頻譜發(fā)生電路。快速關(guān)斷(階躍恢復(fù))二極管用于脈沖和高次諧波電路中。
15、肖特基二極管 (Schottky Barrier Diode) 它是具有肖特基特性的"金屬半導(dǎo)體結(jié)"的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外,還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導(dǎo)體材料采用硅或砷化鎵,多為N型半導(dǎo)體。這種器件是由多數(shù)載流子導(dǎo)電的,所以,其反向飽和電流較以少數(shù)載流子導(dǎo)電的PN結(jié)大得多。由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微,所以其頻率響僅為RC時(shí)間常數(shù)限制,因而,它是高頻和快速開關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá)100GHz。并且,MIS(金屬-絕緣體-半導(dǎo)體)肖特基二極管可以用來(lái)制作太陽(yáng)能電池或發(fā)光二極管。
16、阻尼二極管
具有較高的反向工作電壓和峰值電流,正向壓降小,高頻高壓整流二極管,用在電視機(jī)行掃描電路作阻尼和升壓整流用。
17、瞬變電壓抑制二極管
TVP管,對(duì)電路進(jìn)行快速過壓保護(hù),分雙極型和單極型兩種,按峰值功率(500W-5000W)和電壓(8.2V~200V)分類。
18、雙基極二極管(單結(jié)晶體管)
兩個(gè)基極,一個(gè)發(fā)射極的三端負(fù)阻器件,用于張馳振蕩電路,定時(shí)電壓讀出電路中,它具有頻率易調(diào)、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
19、發(fā)光二極管
用磷化鎵、磷砷化鎵材料制成,體積小,正向驅(qū)動(dòng)發(fā)光。工作電壓低,工作電流小,發(fā)光均勻、壽命長(zhǎng)、可發(fā)紅、黃、綠單色光。
20.、硅功率開關(guān)二極管
硅功率開關(guān)二極管具有高速導(dǎo)通與截止的能力。它主要用于大功率開關(guān)或穩(wěn)壓電路、直流變換器、高速電機(jī)調(diào)速及在驅(qū)動(dòng)電路中作高頻整流及續(xù)流箝拉,具有恢復(fù)特性軟、過載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)、廣泛用于計(jì)算機(jī)、雷達(dá)電源、步進(jìn)電機(jī)調(diào)速等方面。
21、旋轉(zhuǎn)二極管
主要用于無(wú)刷電機(jī)勵(lì)磁、也可作普通整流用。
點(diǎn)接觸型二極管,按正向和反向特性分類如下。
1、一般用點(diǎn)接觸型二極管
這種二極管正如標(biāo)題所說(shuō)的那樣,通常被使用于檢波和整流電路中,是正向和反向特性既不特別好,也不特別壞的中間產(chǎn)品。如:SD34、SD46、1N34A等等屬于這一類。
2、高反向耐壓點(diǎn)接觸型二極管
是最大峰值反向電壓和最大直流反向電壓很高的產(chǎn)品。使用于高壓電路的檢波和整流。這種型號(hào)的二極管一般正向特性不太好或一般。在點(diǎn)接觸型鍺二極管中,有SD38、1N38A、OA81等等。這種鍺材料二極管,其耐壓受到限制。要求更高時(shí)有硅合金和擴(kuò)散型。
3、高反向電阻點(diǎn)接觸型二極管
正向電壓特性和一般用二極管相同。雖然其反方向耐壓也是特別地高,但反向電流小,因此其特長(zhǎng)是反向電阻高。使用于高輸入電阻的電路和高阻負(fù)荷電阻的電路中,就鍺材料高反向電阻型二極管而言,SD54、1N54A等等屬于這類二極管。
4、高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管
它與高反向電阻型相反。其反向特性盡管很差,但使正向電阻變得足夠小。對(duì)高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管而言,有SD56、1N56A等等。對(duì)高傳導(dǎo)鍵型二極管而言,能夠得到更優(yōu)良的特性。這類二極管,在負(fù)荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。
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、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、硅功率開關(guān)二極管、旋轉(zhuǎn)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu),又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)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(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)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(jī)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。
編輯本段發(fā)光二極管
發(fā)光二極管也是由一個(gè) PN 結(jié)構(gòu)成,具有單向?qū)щ娦?。但其正向工作電?開啟電壓)比普通二極管高,約為 1~2.5V,反向擊穿電壓比普通二極管低,約 5V 左右。當(dāng)正向電流達(dá)到 1mA 左右時(shí)開始發(fā)光,發(fā)光強(qiáng)度近似與工作電流成正比;但工作電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí),發(fā)光強(qiáng)度逐漸趨于飽和,與工作電流成非線性關(guān)系。一般小型發(fā)光二極管正向工作電流為10~20mA,最大正向工作電流為 30~50mA。
發(fā)光二極管的外形可以做成矩形、圓形、字形、符號(hào)形等多種形狀,又有紅、綠、黃、橙、紅外等多種顏色。它具有體積小、功耗低、容易驅(qū)動(dòng)、光效高、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快以及壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),普遍用在指示燈及大屏幕顯示裝置中