摻雜工藝:摻雜是為了在硅中引入特定的雜質,形成P型或N型半導體。在制造P型半導體時,通常采用硼等三價元素作為雜質進行摻雜。這可以通過離子注入或擴散等方法實現。離子注入是將硼離子加速后注入到硅片中,其優點是可以精確控制雜質的濃度和深度;擴散法則是將硅片置于含有硼雜質的氣體環境中,在高溫下使雜質擴散到硅片中。制造N型半導體則使用磷等五價元素進行類似的摻雜操作。在形成P型和N型半導體之后,就是PN結的制造。這通常通過光刻和蝕刻等工藝來實現。光刻工藝就像在硅片上進行精確的繪畫,利用光刻膠和紫外線曝光等技術,在硅片上定義出需要形成PN結的區域。然后通過蝕刻工藝,去除不需要的半導體材料,精確地形成PN結。這個過程需要極高的精度,因為PN結的質量直接影響二極管的性能,如正向導通特性和反向截止特性。變容二極管用于電子調諧、頻率變換等,是通信領域的好幫手。NZX15C,133穩壓(齊納)二極管SOD27
變容二極管利用了 PN 結的電容隨反向電壓變化的特性。當反向電壓增大時,PN 結的空間電荷區變寬,等效電容減小;反之,反向電壓減小時,電容增大。在電子調諧電路中,變容二極管被廣泛應用。例如在收音機的調諧電路里,通過改變加在變容二極管兩端的電壓,調整其電容值,從而改變 LC 諧振回路的諧振頻率,實現對不同頻率電臺信號的接收。在電視機的高頻頭中,變容二極管同樣用于頻道調諧,使電視能夠準確接收不同頻道的節目信號,為用戶提供豐富的視聽選擇,在電子設備的頻率調節和信號處理中發揮著關鍵作用。STD2NC50當二極管的正極接高電位,負極接低電位時,二極管處于導通狀態。
二極管的封裝形式多種多樣,主要是為了適應不同的應用環境和安裝方式。常見的封裝形式有直插式和貼片式。直插式二極管通常具有兩個引腳,一個引腳連接 P 區,一個引腳連接 N 區,這種封裝形式便于手工焊接和在傳統的印刷電路板(PCB)上進行安裝。直插式封裝的二極管體積相對較大,但在一些對可靠性要求較高、電流較大的場合應用普遍。貼片式二極管則是為了適應現代電子產品小型化、集成化的需求而發展起來的。貼片式二極管的體積小巧,可以直接貼裝在 PCB 板的表面,節省了電路板的空間,提高了電路板的集成度。除了這兩種常見的封裝形式外,還有一些特殊的封裝形式,如功率封裝,用于高功率二極管,這種封裝形式具有良好的散熱性能,確保二極管在大功率工作時的可靠性。
太陽能電池中也用到了二極管的原理。太陽能電池的重點是 P - N 結,當太陽光照射到太陽能電池的半導體材料上時,光子激發產生電子 - 空穴對。在 P - N 結內建電場的作用下,電子向 N 區移動,空穴向 P 區移動,從而在太陽能電池的兩端產生電勢差。為了防止太陽能電池在夜間或無光照條件下,蓄電池中的電流反向流入太陽能電池,通常會在太陽能電池的輸出端連接一個二極管,這個二極管起到了單向導通的作用,保護了太陽能電池和蓄電池。此外,在太陽能電池的陣列中,二極管還可以用于防止局部陰影等原因導致的電流反向流動,確保整個太陽能發電系統的穩定性和安全性。二極管的工作溫度范圍對其性能和使用壽命有重要影響。
普通整流二極管是電子電路中最常見的類型,主要用于將交流電轉換為直流電。在單相半波整流電路中,單個二極管利用其單向導電性,只允許交流電的半個周期通過,實現整流;全波整流和橋式整流電路則通過多個二極管的組合,利用交流電的正負半周,輸出更平滑的直流電壓。設計整流電路時,需根據負載需求計算二極管的參數,如選擇合適的較大整流電流和最高反向工作電壓,同時考慮散熱問題,為大功率二極管加裝散熱片。此外,整流后的直流電壓通常需搭配濾波電容進一步平滑,以滿足后級電路對電源質量的要求,普通整流二極管是構建電源系統的基礎元件。二極管在發光二極管(LED)中的應用,使得現代照明技術更加節能高效。PSMN009-100P
二極管的發明推動了電子技術發展,是電路世界的重要基石。NZX15C,133穩壓(齊納)二極管SOD27
整流電路是二極管最常見的應用領域之一。在交流 - 直流轉換過程中,二極管發揮著關鍵作用。在簡單的半波整流電路中,當交流電源處于正半周時,二極管正向導通,電流通過負載電阻,在負載兩端產生一個正向的電壓;當交流電源處于負半周時,二極管反向截止,負載中沒有電流通過。這樣,在負載電阻兩端就得到了一個單向脈動的直流電壓。全波整流電路則利用了兩個二極管,將交流電源的正負半周分別進行整流,得到的直流電壓脈動更小。而橋式整流電路使用四個二極管,它可以在不改變輸入交流電源的情況下,更高效地將交流轉換為直流。通過這些整流電路,能夠將不穩定的交流電源轉換為相對穩定的直流電源,為電子設備提供穩定的電力供應。NZX15C,133穩壓(齊納)二極管SOD27