PN 結(jié)是二極管的結(jié)構(gòu),其單向?qū)щ娦栽从谳d流子的擴(kuò)散與漂移運(yùn)動(dòng)。當(dāng) P 型(空穴多)與 N 型(電子多)半導(dǎo)體結(jié)合時(shí),交界處形成內(nèi)建電場(chǎng)(約 0.7V 硅材料),阻止載流子進(jìn)一步擴(kuò)散。正向?qū)〞r(shí)(P 接正、N 接負(fù)),外電場(chǎng)削弱內(nèi)建電場(chǎng),空穴與電子大量穿越結(jié)區(qū),形成低阻通路,硅管正向壓降約 0.7V,電流與電壓呈指數(shù)關(guān)系(I=I S(e V/V T?1),VT≈26mV)。反向截止時(shí)(P 接負(fù)、N 接正),外電場(chǎng)增強(qiáng)內(nèi)建電場(chǎng),少數(shù)載流子(P 區(qū)電子、N 區(qū)空穴)形成漏電流(硅管<1μA),直至反向電壓達(dá)擊穿閾值(如 1N4007 耐壓 1000V)。此特性使 PN 結(jié)成為整流、開(kāi)關(guān)等應(yīng)用的基礎(chǔ),例如 1N4148 開(kāi)關(guān)二極管利用 PN 結(jié)電容充放電,實(shí)現(xiàn) 4ns 級(jí)快速切換??旎謴?fù)二極管擁有極短的反向恢復(fù)時(shí)間,在高頻電路里快速切換,讓電流傳輸高效又穩(wěn)定。金山區(qū)肖特基二極管哪家好
1947 年是顛覆性轉(zhuǎn)折點(diǎn):貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克利團(tuán)隊(duì)研制出鍺點(diǎn)接觸型半導(dǎo)體二極管,采用金觸絲壓接在鍺片上形成結(jié)面積 0.01mm2 的 PN 結(jié),無(wú)需加熱即可實(shí)現(xiàn)電流放大(β 值達(dá) 20),體積較真空管縮小千倍,功耗降低至毫瓦級(jí)。1950 年,首只硅二極管誕生,其 175℃耐溫性(鍺 100℃)和 0.1μA 漏電流(鍺為 10μA)徹底改寫規(guī)則,為后續(xù)晶體管與集成電路奠定材料基礎(chǔ)。從玻璃真空管到半導(dǎo)體晶體,這一階段的突破不 是元件形態(tài)的革新,更是電子工業(yè)從 “熱電子時(shí)代” 邁向 “固態(tài)電子時(shí)代” 的底層改變。江蘇工業(yè)二極管銷售公司齊納二極管通過(guò)反向擊穿特性,為精密儀器提供穩(wěn)定基準(zhǔn)電壓,保障測(cè)量精度與信號(hào)穩(wěn)定性。
材料創(chuàng)新始終是推動(dòng)二極管性能提升與應(yīng)用拓展的動(dòng)力。傳統(tǒng)的硅基二極管正不斷通過(guò)優(yōu)化工藝,提升性能。而以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為的寬禁帶半導(dǎo)體材料,正二極管進(jìn)入全新發(fā)展階段。SiC 二極管憑借高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、低導(dǎo)通電阻,在高壓、大功率應(yīng)用中優(yōu)勢(shì);GaN 二極管則以其高電子遷移率、超高頻性能,在 5G 通信、高速開(kāi)關(guān)電源等領(lǐng)域大放異彩。此外,新興材料如石墨烯、黑磷等,也展現(xiàn)出在二極管領(lǐng)域的應(yīng)用潛力,有望催生性能更、功能更獨(dú)特的二極管產(chǎn)品,打開(kāi)新的市場(chǎng)空間。
從產(chǎn)業(yè)格局來(lái)看,全球二極管市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈且呈現(xiàn)多元化態(tài)勢(shì)。一方面,歐美、日本等傳統(tǒng)半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)的企業(yè),憑借深厚的技術(shù)積累與品牌優(yōu)勢(shì),在二極管市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位;另一方面,以中國(guó)為的新興經(jīng)濟(jì)體,正通過(guò)加大研發(fā)投入、完善產(chǎn)業(yè)鏈布局,在中低端市場(chǎng)不斷鞏固優(yōu)勢(shì),并逐步向領(lǐng)域突破。從市場(chǎng)趨勢(shì)上,隨著各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ΧO管需求的持續(xù)增長(zhǎng),市場(chǎng)規(guī)模將穩(wěn)步擴(kuò)大。同時(shí),技術(shù)創(chuàng)新將驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品差異化競(jìng)爭(zhēng),具備高性能、高可靠性、小型化、低功耗等特性的二極管產(chǎn)品,將在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,產(chǎn)業(yè)發(fā)展新方向。大功率二極管可承受大電流與高電壓,在電力變換等大功率應(yīng)用場(chǎng)景中穩(wěn)定運(yùn)行。
20 世紀(jì) 60 年代,硅材料憑借區(qū)熔提純技術(shù)(純度達(dá) 99.99999%)和平面工藝(光刻分辨率 10μm)確立統(tǒng)治地位。硅整流二極管(如 1N4007)反向擊穿電壓突破 1000V,在工業(yè)電焊機(jī)中實(shí)現(xiàn) 100A 級(jí)大電流整流,效率較硒堆整流器提升 40%;硅穩(wěn)壓二極管(如 1N4733)利用齊納擊穿特性,將電壓波動(dòng)控制在 ±1% 以內(nèi),成為早期計(jì)算機(jī)(如 IBM System/360)電源的重要元件。但硅的 1.12eV 帶隙限制了其在高頻(>100MHz)和高壓(>1200V)場(chǎng)景的應(yīng)用 —— 當(dāng)工作頻率超過(guò) 10MHz 時(shí),硅二極管的結(jié)電容導(dǎo)致能量損耗激增,而高壓場(chǎng)景下需增大結(jié)面積,使元件體積呈指數(shù)級(jí)膨脹。雪崩二極管利用雪崩擊穿效應(yīng),產(chǎn)生尖銳的脈沖信號(hào),在雷達(dá)等設(shè)備中肩負(fù)重要使命。黃浦區(qū)LED發(fā)光二極管廠家
普通二極管在整流電路里大顯身手,將交流電巧妙轉(zhuǎn)化為直流電,為眾多電子設(shè)備穩(wěn)定供電。金山區(qū)肖特基二極管哪家好
1907 年,英國(guó)科學(xué)家史密斯發(fā)現(xiàn)碳化硅晶體的電致發(fā)光現(xiàn)象,雖亮度 0.1mcd(燭光 / 平方米),卻埋下 LED 的種子。1962 年,通用電氣工程師霍洛尼亞克發(fā)明首只紅光 LED(GaAsP),光效 1lm/W,主要用于儀器面板指示燈;1972 年,惠普推出綠光 LED(GaP),光效提升至 10lm/W,使七段數(shù)碼管顯示成為可能,計(jì)算器與電子表從此擁有清晰讀數(shù)。1993 年,中村修二突破氮化鎵外延技術(shù),藍(lán)光 LED(InGaN)光效達(dá) 20lm/W,與紅綠光組合實(shí)現(xiàn)全彩顯示 —— 這一突破使 LED 從 “指示燈” 升級(jí)為 “光源”,2014 年中村因此獲諾貝爾獎(jiǎng)。 21 世紀(jì),LED 進(jìn)入爆發(fā)期:2006 年,白光 LED(熒光粉轉(zhuǎn)換)光效突破 100lm/W,替代白熾燈成為主流照明;2017 年,Micro-LED 技術(shù)將二極管尺寸縮小至 10μm,像素密度達(dá) 5000PPI金山區(qū)肖特基二極管哪家好