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二極管可以有幾種方式是矽管還是鍺管?到底是什麽?

壹、按結構分類

半導體二極管主要靠PN結工作。與PN結密不可分的點接觸型和肖特基型也包含在壹般二極管的範圍內。包括這兩種型號,根據PN結結構表面的特點,晶體二極管分類如下:

1,點接觸二極管

點接觸二極管是通過在由鍺或矽制成的單個晶片上按壓金屬引腳,然後通過電流方法形成的。因此其PN結靜電容量小,適用於高頻電路。但點接觸二極管與結型二極管相比,正反向特性較差,不能用於大電流和整流。因為結構簡單,所以便宜。對於小信號的檢測、整流、調制、混頻和限幅等壹般用途,它是壹種廣泛使用的類型。

2.鍵合二極管

通過在鍺或矽的單個晶片上熔斷絲或銀絲來形成鍵合二極管。其特性介於點接觸二極管和合金二極管之間。與點接觸型相比,雖然鍵合二極管的PN結電容略有增加,但正向特性特別優異。多用於開關,有時用於檢測和電源整流(不大於50mA)。在鍵合二極管中,用金線焊接的二極管有時稱為金鍵型,用銀線焊接的二極管有時稱為銀鍵型。

3.合金二極管

在N型鍺或矽的單晶片上,通過將銦、鋁和其他金屬合金化來形成PN結。直流壓降小,適合大電流整流。由於PN結反向時靜電容量大,不適合高頻檢測和高頻整流。

4.擴散二極管

在高溫P型雜質氣體中,加熱N型鍺或矽的單晶片,使單晶片表面的壹部分變成P型,從而形成PN結。由於PN結的直接壓降小,適合大電流整流。最近使用大電流整流器的主流已經從矽合金型轉變為矽擴散型。

5、臺面二極管

雖然PN結的制作方法與擴散型相同,但只保留了PN結及其必要部分,不必要的部分被藥物腐蝕。其余部分呈現表面形狀,因此得名。早期產生的臺面型是用半導體材料通過擴散法制作的。所以這種臺面也叫擴散臺面。對於這種類型,似乎大電流整流的產品型號很少,小電流開關的產品型號很多。

6.平面二極管

在單個半導體晶片(主要是N型矽單晶晶片)上,擴散P型雜質,並且通過利用矽晶片表面上的氧化膜的屏蔽效應,只有它們的壹部分選擇性地擴散在N型矽單晶晶片上。所以不需要化學腐蝕來調整PN結面積。因為半導體表面做得很平,所以得名。此外,PN鍵合表面被認為是具有良好穩定性和長壽命的類型,因為它被氧化膜覆蓋。最初使用的半導體材料是外延形成的,所以平面型也叫外延平面型。對於平面二極管,似乎用於大電流整流的模型很少,但用於小電流開關的模型很多。

7、合金擴散二極管

它是壹種合金類型。合金材料是容易擴散的材料。通過巧妙地摻雜雜質,可以使難以制作的材料與合金過擴散,從而在形成的PN結中獲得合適的雜質濃度分布。這種方法適用於制造高靈敏度的變容二極管。

8.外延二極管

通過制造具有長外延平面的PN結而形成的二極管。這需要很高的制造技術。由於可以隨意控制不同濃度雜質的分布,適合制造高靈敏度的變容二極管。

9.肖特基二極管

基本原理是利用形成的肖特基來阻擋金屬(如鉛)與半導體(N型矽片)接觸面上的反向電壓。肖特基和PN結在整流原理上有本質區別。它的耐壓只有40 V左右,它的特點是:開關速度非常快;反向恢復時間trr特別短。因此,可以制造開關二極管和低壓大電流整流二極管。

第二,按目的分類

1,用於檢測的二極管

從輸入信號中提取的調制信號原則上是檢波,輸出電流小於100mA通常以整流電流的大小(100mA)為界稱為檢波。鍺材料是點接觸型,工作頻率可達400MHz,正向壓降小,結電容小,探測效率高,頻率特性好,所以是2AP型。用於檢測的二極管,如點觸式,不僅可用於檢測,還可用於限幅、削波、調制、混頻和開關電路。還有兩個壹致性良好的二極管組件用於FM檢測。

2、整流二極管

原則上,從輸入交流獲得的輸出DC被整流。以整流電流的大小(100mA)為界,大於100mA的輸出電流通常稱為整流。結型,工作頻率小於KHz,最高反向電壓從25伏到3000伏,有22級A ~ X * * *。分類如下:①矽半導體整流二極管2CZ型,②矽橋式整流QL型,③工作頻率近100KHz的電視高壓矽堆用2CLG型。

3.限幅二極管

大多數二極管可以用作限幅器。也有特殊的限制二極管,如保護儀器和高頻齊納管。為了使這些二極管具有特別強的限制急劇振幅的效果,通常使用由矽材料制成的二極管。也有這樣的元件出售:根據限壓的需要,串聯幾個必要的整流二極管,形成壹個整體。

4、調制二極管

通常指專用於環形調制的二極管。它是四個二極管的組合,具有良好的正向特性壹致性。即使其他變容二極管也有調制用途,但它們通常直接用於頻率調制。

5.混頻二極管

使用二極管混頻模式時,肖特基二極管和點接觸二極管多用於500 ~ 500 ~ 10000hz的頻率範圍。

6.放大二極管

二極管放大包括隧道二極管和體效應二極管等負阻性器件的放大,以及變容二極管的參數放大。所以放大二極管通常指的是隧道二極管、體效應二極管和變容二極管。

7.開關二極管

有在小電流(約10mA)下使用的邏輯運算和在幾百mA下使用的用於磁芯激勵的開關二極管。小電流開關二極管通常是接觸二極管和鍵合二極管,還有可能在高溫下工作的矽擴散二極管、臺面二極管和平面二極管。開關二極管的特點是開關速度快。肖特基二極管開關時間極短,是壹種理想的開關二極管。2AK型點接觸用於中速開關電路;2CK平面觸點用於高速開關電路;用於開關、限制、箝位或檢測電路;肖特基(SBD)矽大電流開關具有正向壓降小、速度快、效率高的特點。

8、變容二極管

用於自動頻率控制(AFC)和調諧的小功率二極管稱為變容二極管。日本制造商還有許多其他名稱。通過施加反向電壓,其PN結的靜電電容發生變化。因此,它被用於自動頻率控制、掃描振蕩、頻率調制和調諧。通常,雖然使用矽擴散二極管,但是也可以使用特殊制造的二極管,例如合金擴散型、外延結合型和雙擴散型,因為這些二極管具有相對於電壓的特別大的靜電電容變化率。結電容隨反向電壓VR變化,代替可變電容,用作調諧回路、振蕩電路和鎖相環。常用於電視調諧器的頻道轉換和調諧電路,多由矽制成。

9.倍頻二極管

對於二極管的倍頻,有變容二極管倍頻和階躍(即突變)二極管倍頻。用於倍頻的變容二極管稱為變容二極管。雖然變容二極管與用於自動頻率控制的變容二極管具有相同的工作原理,但是電抗器結構可以承受高功率。階躍二極管,也稱為階躍恢復二極管,從導通切換到關斷時反向恢復時間trr很短,所以它的特點是快速關斷的過渡時間明顯很短。如果將正弦波施加於階躍二極管,由於tt(傳輸時間)較短,輸出波形會突然被削波,因此會產生許多高頻諧波。

10,齊納二極管

是替代穩壓電子二極管的產品。制成擴散型或合金型矽。它是壹個反向擊穿特性曲線急劇變化的二極管。用作控制電壓和標準電壓。二極管工作時的端電壓(也叫齊納電壓)範圍在3V到150V左右,按照每10%可以分為很多等級。功率方面,也有從200mW到100W W的產品,工作在反向擊穿狀態,矽材料制成,動態電阻RZ很小,壹般2CW型;反向串聯兩個互補二極管以降低溫度系數為2DW。

11,PIN二極管

這是具有夾在P區和N區之間的本征半導體(或者具有低濃度雜質的半導體)的晶體二極管。I in PIN是“固有”意思的英文縮寫。當其工作頻率超過100MHz時,由於少數載流子的存儲效應和“本征”層中的渡越時間效應,其二極管失去整流作用,成為阻抗元件,阻抗值隨偏置電壓變化。在零偏壓或DC反向偏壓下,“本征”區的阻抗非常高。當DC正向偏置時,“本征”區呈現低阻抗狀態,因為載流子被註入“本征”區。因此,PIN二極管可以用作可變阻抗元件。常用於高頻開關(即微波開關)、移相、調制、限幅等電路中。

12,雪崩二極管

它是壹種在外加電壓作用下能產生高頻振蕩的晶體管。產生高頻振蕩的工作原理是Luan:利用雪崩擊穿將載流子註入晶體。因為載流子穿越晶圓需要壹定的時間,所以電流滯後於電壓,產生延遲時間。如果渡越時間控制得當,會對電流和電壓的關系產生負阻效應,從而產生高頻振蕩。它常用於微波領域的振蕩電路中。

13,隧道二極管

它是壹個以隧道電流為主要電流成分的晶體二極管。它的襯底材料是砷化鎵和鍺。其P型區的N型區是高度摻雜的(即,具有高濃度的雜質)。隧道電流是由這些簡並半導體的量子力學效應產生的。隧穿有三個條件:①費米能級位於導帶和全帶;②空間電荷層的寬度必須很窄(0.01微米以下);簡並半導體的P型區域和N型區域中的空穴和電子有可能在同壹能級重疊。姜奇二極管是壹種兩端有源器件。其主要參數為峰谷電流比(IP/PV),其中下標“P”代表“峰值”;下標“V”代表“山谷”。姜奇二極管可用於低噪聲高頻放大器和高頻振蕩器(其工作頻率可達毫米波段),也可用於高速開關電路。

14,快速關斷(階躍恢復)二極管(階躍恢復二極管)

它也是壹個PN結二極管。它的結構特點是在PN結的邊界處有壹個陡峭的雜質分布區,從而形成“自助電場”。由於PN結在正向偏壓下以少數載流子導電,在PN結附近具有電荷存儲效應,其反向電流需要經歷壹個“存儲時間”才能降到最低(反向飽和電流值)。階躍恢復二極管的“自助電場”縮短了存儲時間,使反向電流迅速截止,產生豐富的諧波分量。使用這些諧波分量,可以設計梳狀譜產生電路。快速關斷(階躍恢復)二極管用於脈沖和高次諧波電路。

15,肖特基勢壘二極管

它是壹種具有肖特基特性的金屬半導體結型二極管。它的正向啟動電壓很低。除了材料之外,金屬層還可以由金、鉬、鎳、鈦等材料制成。其半導體材料為矽或砷化鎵,多為N型半導體。這種器件是多數載流子導通的,所以它的反向飽和電流遠大於少數載流子導通的PN結。由於肖特基二極管中少數載流子的存儲效應很小,其頻率響應只受RC時間常數的限制,因此是高頻快速開關的理想器件。其工作頻率可達100GHz。而且MIS(金屬-絕緣體-半導體)肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或者發光二極管。

16,阻尼二極管

高頻高壓整流二極管,反向工作電壓和峰值電流高,正向壓降小,用於電視行掃描電路中的阻尼和升壓整流。

17,瞬態電壓抑制二極管

為電路提供快速過壓保護的TVP管分為雙極型和單極型,按峰值功率(500 W-5000 W)和電壓(8.2 V-200 V)分類。

18,雙基極二極管(單結晶體管)

在張馳振蕩電路和定時電壓讀出電路中,采用了兩基極壹發射極的三端負阻器件。它具有頻率調節容易、溫度穩定性好的優點。

19,LED

由磷化鎵和砷化鎵磷化物制成,體積小,通過正向驅動發光。工作電壓低,工作電流小,發光均勻,壽命長,紅黃綠單色光。

第三,按特征分類

點接觸二極管根據正向和反向特性分類如下。

1,通用點接觸二極管

如題,這種二極管通常用於檢測和整流電路,是壹種中間產品,正反向特性既不是特別好也不是特別差。比如SD34,SD46,1N34A等等都屬於這壹類。

2.具有高反向耐壓的點接觸二極管

它是壹種具有高的最大峰值反向電壓和最大DC反向電壓的產品。用於高壓電路的檢測和整流。這種類型的二極管通常具有較差或壹般的正向特性。點接觸鍺二極管中有SD38,1N38A,OA81等等。這個鍺二極管的擊穿電壓是有限的。要求較高時,有矽合金和擴散型。

3.具有高反向電阻的點接觸二極管

直流電壓特性與常用二極管相同。雖然它的反向耐壓特別高,但是它的反向電流很小,所以它的特長是反向電阻高。用在高輸入電阻的電路和高負載電阻的電路中,SD54,1N54A等都屬於這類鍺材料的高反阻二極管。

4、高導通點接觸二極管

與高反阻型相反。雖然它的反向特性很差,但它使得正向阻力足夠小。高導點接觸二極管,有SD56,1N56A等等。對於高電導率的鍵合二極管,可以獲得更好的特性。這種二極管在負載電阻特別低的情況下,整流效率高。

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