1904 年,英国物理学家弗莱明为解决马可尼无线电报的信号稳定性问题,发明首只电子二极管 “热离子阀”。这一玻璃真空管内,加热的阴极发射电子,经阳极电场筛选后形成单向电流,虽效率低下( 5%)且体积庞大(长 15 厘米),却标志着人类掌握电流单向控制的重要技术。1920 年代,美国科学家皮卡德发现方铅矿晶体的整流特性,催生 “猫须探测器”—— 通过细金属丝与矿石接触形成 PN 结,虽需手动调整触丝位置(精度达 0.1mm),却让收音机成本从数百美元降至十美元,成为大众消费品。金属封装二极管散热性能优越,适合在高功率、高热环境下工作。奉贤区IC二极管产业

1990 年代,宽禁带材料掀起改变:碳化硅(SiC)二极管凭借 3.26eV 带隙和 2.5×10⁶ V/cm 击穿场强,在电动汽车 OBC 充电机中实现 1200V 高压整流,正向压降 1.5V(硅基为 1.1V 但需更大体积),效率提升 5% 的同时体积缩小 40%;氮化镓(GaN)二极管则在射频领域称雄,其电子迁移率达硅的 20 倍,在手机快充电路中支持 1MHz 开关频率,使 100W 充电器体积较硅基方案减小 60%。宽禁带材料不 突破物理极限,更推动二极管从 “通用元件” 向 “场景定制化” 转型,成为新能源与通信改变的重要推手。奉贤区IC二极管产业稳压二极管的功率大小,决定了它能承受的最大耗散功率。

变容二极管利用反向偏置时 PN 结电容随电压变化的特性,实现电调谐功能。当反向电压增大时,PN 结的耗尽层宽度增加,导致结电容减小,两者呈非线性关系。例如 BB181 变容二极管在 1-20V 反向电压下,电容从 25 皮法降至 3 皮法,常用于 FM 收音机调谐电路,覆盖 88-108MHz 频段。在 5G 手机中,集成变容二极管的射频前端可动态调整天线匹配网络,支持 1-6GHz 频段切换,提升匹配效率 30%,同时降低 20% 功耗。变容二极管在这方面的发展还需要进一步的探索,以产出更好的产品
稳压二极管的工作基础是齐纳击穿效应,主要用于反向偏置时的电压稳定。当反向电压达到特定值(齐纳电压),内建电场强度足以直接拉断半导体共价键,产生大量电子 - 空穴对,形成稳定的击穿电流。与通过碰撞电离引发的雪崩击穿不同,齐纳击穿通常发生在较低电压(小于 5V),且具有负温度系数(如电压随温度升高而降低)。通过串联限流电阻控制电流在安全范围(通常 5-50 毫安),可使输出电压稳定在齐纳电压附近。例如 TL431 可调基准源,通过外接电阻分压,能在 2.5-36V 范围内提供高精度稳定电压,温漂极低,常用于精密电源和电池保护电路。从材料分,二极管有硅管和锗管,它们在性能参数上有一定差异。

检波二极管用于从高频载波中提取低频信号,是通信接收的关键环节。锗检波二极管 2AP9(正向压降 0.2V,结电容<1pF)在 AM 收音机中,将 535-1605kHz 载波信号解调为音频,失真度<5%。电视信号接收中,硅检波二极管 1N34A 在 UHF 频段(300-3000MHz)实现包络检波,配合 LC 谐振电路还原图像信号。射频识别(RFID)系统中,肖特基检波二极管 HSMS-286C 在 13.56MHz 频段提取标签能量,识别距离可达 10cm,多样应用于门禁和物流追踪。检波二极管如同信号的 “翻译官”,让高频通信信号转化为可处理的低频信息。变容二极管的电容随反向电压变化,用于调谐、振荡等频率控制电路。龙岗区MOSFET场效应管二极管参考价格
齐纳二极管即稳压二极管,利用反向击穿特性实现稳压功能。奉贤区IC二极管产业
车规级二极管在汽车电气化中不可或缺。肖特基二极管(AEC-Q101 认证)在 OBC 充电机中实现 0.4V 正向压降,充电速度提升 30%,同时耐受 - 40℃~+125℃温度循环。快恢复二极管(FRD)在电驱系统中以 100kHz 开关频率控制电机,效率达 95%,较硅基 IGBT 方案体积缩小 40%。碳化硅二极管集成于 800V 高压平台后,支持电动车超快充(10 分钟补能 80%),同时降低电驱系统 30% 能耗。从发电机整流到 ADAS 传感器保护,二极管以高可靠性支撑汽车从燃油向智能电动的转型。奉贤区IC二极管产业