肖特基二極管基于金屬與半導體接觸形成的勢壘效應,而非傳統 PN 結結構。當金屬(如鋁、金)與 N 型半導體(如硅)接觸時,會形成一層極薄的電子阻擋層。正向偏置時,電子通過量子隧道效應穿越勢壘,導通壓降 0.3-0.5V(低于硅 PN 結的 0.7V),例如 MBR20100 肖特基二極管在服務器電源中可提升 3% 效率。反向偏置時,勢壘阻止電子回流,漏電流極小(硅基通常小于 10 微安)。其優勢在于無少子存儲效應,開關速度可達納秒級,適合高頻整流(如 1MHz 開關電源),但耐壓通常低于 200V,需通過邊緣電場優化技術提升反向耐壓能力。電子秤的電路依靠二極管穩定工作,確保稱重數據準確可靠。南京MOSFET場效應管二極管咨詢報價
1970 年代,硅整流二極管(如 1N5408)替代機械式觸點,用于汽車發電機整流 —— 其 100V 反向耐壓和 30A 平均電流,使發電效率從 60% 提升至 85%,同時將故障間隔里程從 5000 公里延長至 5 萬公里。1990 年代,快恢復二極管(FRD)憑借 50ns 反向恢復時間,適配車載逆變器的 20kHz 開關頻率,在 ABS 防抱死系統中實現微秒級電流控制,制動距離縮短 15%。2010 年后,車規級肖特基二極管(AEC-Q101 認證)成為電動車重要:在 OBC 充電機中,其 0.4V 正向壓降使充電速度提升 30%,而反向漏電流<10μA 保障電池組安全。 2023 年,碳化硅二極管開啟 800V 高壓平臺時代:耐溫 175℃的 SiC 二極管集成于電驅系統,支持 1200V 母線電壓,使電動車超快充(10 分鐘補能 80%)成為現實無錫TVS瞬態抑制二極管聯系方式隧道二極管用量子隧穿效應,適用于超高頻振蕩場景。
在射頻領域,二極管承擔著信號調制、放大與切換的關鍵功能。砷化鎵肖特基勢壘二極管(SBD)在 5G 基站的 28GHz 毫米波電路中,以 0.15pF 寄生電容實現低損耗混頻,變頻損耗<8dB,助力基站覆蓋半徑擴大 50%。變容二極管(如 BB181)通過反向電壓調節結電容(變化率 10:1),在手機調諧電路中支持 1-6GHz 頻段切換,實現 5G 與 Wi-Fi 6 的無縫連接。雷達系統中,雪崩二極管產生的納秒級脈沖(寬度<10ns),使測距精度達米級,成為自動駕駛激光雷達(LiDAR)的信號源。高頻二極管以的頻率特性,推動通信技術向更高頻段突破。
1907 年,英國科學家史密斯發現碳化硅晶體的電致發光現象,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,使七段數碼管顯示成為可能,計算器與電子表從此擁有清晰讀數。1993 年,中村修二突破氮化鎵外延技術,藍光 LED(InGaN)光效達 20lm/W,與紅綠光組合實現全彩顯示 —— 這一突破使 LED 從 “指示燈” 升級為 “光源”,2014 年中村因此獲諾貝爾獎。 21 世紀,LED 進入爆發期:2006 年,白光 LED(熒光粉轉換)光效突破 100lm/W,替代白熾燈成為主流照明;2017 年,Micro-LED 技術將二極管尺寸縮小至 10μm,像素密度達 5000PPI航空航天設備選用高性能二極管,在極端環境下保障電路可靠工作。
隧道二極管(江崎二極管)基于量子隧穿效應,在重摻雜 PN 結中實現負阻特性。當 PN 結摻雜濃度極高時,勢壘寬度縮小至 10 納米以下,電子可直接穿越勢壘形成隧道電流。正向電壓增加時,隧道電流先增大后減小,形成負阻區(電壓升高而電流降低)。例如 2N4917 隧道二極管在 0.1V 電壓下可通過 100 毫安電流,負阻區電阻達 - 50 歐姆,常用于 100GHz 微波振蕩器,振蕩頻率穩定度可達百萬分之一 /℃。其工作機制突破傳統 PN 結的熱電子發射原理,為高頻振蕩和高速開關提供了新途徑。電視機的電源電路和信號處理電路中,二極管發揮著不可或缺的作用。惠州本地二極管價目表
光敏二極管將光信號轉電信號,用于光電檢測與通信。南京MOSFET場效應管二極管咨詢報價
高頻二極管(>10MHz):通信世界的神經突觸 GaAs PIN 二極管(Cj<0.2pF)在 5G 基站 28GHz 毫米波電路中,插入損耗<1dB,切換速度達 1ns,用于相控陣天線的信號路徑切換,可同時跟蹤 200 個以上目標。衛星導航系統(如 GPS)的 L 頻段(1.5GHz)接收機中,高頻肖特基二極管(HSMS-286C)實現低噪聲混頻,噪聲系數<3dB,確保定位精度達米級。 太赫茲二極管:未來通信的前沿探索 石墨烯二極管憑借原子級厚度(1nm)結區,截止頻率達 10THz,可產生 0.1THz~10THz 的太赫茲波,有望用于 6G 太赫茲通信,實現每秒 100GB 的數據傳輸。在生物醫學領域,太赫茲二極管用于光譜分析時,可檢測分子級別的結構差異,為早期篩查提供新手段。南京MOSFET場效應管二極管咨詢報價