二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件 。它具有单向导电性能, 即给二极管阳极加上正向电压时,二极管导通。 当给阳极和阴极加上反向电压时,二极管截止。 因此,二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开二极管(Diode),是一种具有不对称电导的双电极电子元件。理想的二极管在正向导通时两个电极(阳极和阴极)间拥有零电阻,而反向时则有无穷大电阻,即电流只允许由单一方向流过二极管。因此二极管具有单向导电的特点,可起到整流的作用。 二极管在PN结中,由于P区和N区的材料性质不同,导致电子浓度和空穴浓度也不同。宁波特快恢复二极管接线图
二极管的发现和发展:1874年,德国物理学家卡尔·布劳恩在卡尔斯鲁厄理工学院发现了晶体的整流能力。因此1906年开发出的代二极管——“猫须二极管”是由方铅矿等矿物晶体制成的。20世纪初,由于无线电接收器探测器的需要,热离子二极管(真空管)和固态二极管(半导体二极管)大约在相同的时间分别研发。直到20世纪50年代之前,真空管二极管在收音机中都更为常用。这是因为早期的点接触式半导体二极管(猫须探测器)并不稳定,并且那时大多数的收音机放大器都是由真空管制成,二极管可以直接放入其中。而且那时真空管整流器和充气整流器处理一些高电压、高电流整流任务的能力更是远在半导体二极管(如硒整流器)之上。现如今的二极管大多是使用硅来生产,锗等其它半导体材料有时也会用到。目前常见的结构是,一个半导体性能的结晶片通过PN结连接到两个电终端。温州普通二极管原理在电路中,二极管可以防止电流反向流动,起到保护电路的作用。
二极管真空管:1873年,弗雷德里克·格思里(Frederick Guthrie)发现了热离子二极管的基本操作原理。他发现了当白热化的接地金属接近带正电的验电器时,验电器的电会被引走;然而带负电的验电器则不会发生类似情况。这表明了电流只能向一个方向流动。1880年2月13日,托马斯·爱迪生也发现了这一规律。当时,爱迪生正在研究为什么他的碳丝灯泡的灯丝几乎总是在正极端烧断。他有一个密封了金属板的特殊玻璃外壳灯泡。利用这个装置,他证实,发光的灯丝会有一种无形的电流穿过真空与金属板连接,但只有当板被连接到正电源时才会发生。爱迪生随即发明了一种电路,他的特殊灯泡有效地取代了直流电压表中的电阻。在1884年,爱迪生被授予了此项发明的。由于当时这种装置实际上并不能看出实用价值,这项更多地是为了防止别人声称早发现了这一所谓“爱迪生效应”。20年后,约翰·弗莱明(爱迪生前雇员)发现了这一效应的实用价值,它可以用来制作精确检波器。1904年11月16日,个真正的热离子二极管——弗莱明管。
半导体二极管的非线性电流-电压特性,可以根据选择不同的半导体材料和掺杂不同的杂质从而形成杂质半导体来改变。特性改变后的二极管在使用上除了用做开关的方式之外,还有很多其他的功能,如:用来调节电压(齐纳二极管),限制高电压从而保护电路(雪崩二极管),无线电调谐(变容二极管),产生射频振荡(隧道二极管、耿氏二极管、IMPATT二极管)以及产生光(发光二极管)。半导体二极管中,有利用P型和N型两种半导体接合面的PN结效应,也有利用金属与半导体接合产生的肖特基效应达到整流作用的类型。若是PN结型的二极管,在P型侧就是阳极,N型侧则是阴极。 二极管具有快速开关特性,可用于高频电路。
二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。 当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。二极管是配合使用,需上锡在板子进行使用。上海稳压二极管哪家好
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二极管在20世纪20年代由热离子二极管所取代。20世纪50年代,高纯度的半导体材料出现。因为新出现的锗二极管价格便宜,晶体收音机重新开始被大规模使用。贝尔实验室还开发了锗二极管微波接收器。20世纪40年代中后期,美国电话电报公司在美国四处新建的微波塔上开始应用这种微波接收器,主要用于传输电话和网络电视信号。不过贝尔实验室并未研发出效果令人满意的热离子二极管微波接收器。之后随着量子力学和半导体材料的发展和应用,逐渐发展并形成了目前人们使用的半导体二极管结构和配套的应用产业。 宁波特快恢复二极管接线图