二极管是什么？分类有哪些？发展历程一览

2022-07-21 17:37:19 作者：C-C 2424

1 二极管是什么

二极管(Diode)是使用硅、硒、锗等半导体材料制成的二端器件，它具有正向导通、反向截止功能特性，所以在整流场景中被广泛使用，是最早诞生的半导体器件之一。从分类看，按具体用途，二极管包括整流二极管、快恢复二极管、肖特基二极管和稳压二极管等，在电子电路中一般起到整流、稳压、检波、保护等作用，下游应用领域涵盖了消费类电子、网络通讯、安防、工业等。

2 二极管分类及简介

(1) 整流二极管：对—定频率的交流电进行整流作用,将交流电转换为直流电。具有高电压、高电流特性。易获得1A以上、400V/600V的高耐压。

(2) 开关二极管：开关功能的二极管。具有正向施加电,压时电流通过(ON)，反向施加电压时电流停止(OFF)的性能。反向恢复时间(导通状态到完全关闭状态所经过的时间)短，开关特性相对其他二极管较为优异。

(3) 肖特基势垒二极管：利用了金属和半导体接合产生的肖特基势垒。具有正向电压低，开关速度快的特点。但漏电流(IR)大，有如果热设计错误则引起热失控的缺点。

(4) 齐纳二极管：利用pn结反向击穿状态,能在电流变化范围内，而保持电压稳定所研发出来稳压作用的二极管。

(5) TVS二极管：瞬态电压抑制二极管,是一种新型的高效电路保护器件之一，具有P秒级的响应时间和高浪涌吸收能力。

(6) 高频二极管：由电阻值高的型半导体制成。正向电压条件下,具有可变电阻特性，反向电压条件下,具有电容器特性。利用其高频特性,作为高频信号开关衰减器AGC电路用可变电阻元件使用。

3 半导体二极管发展历史

半导体发光器件是半导体科学与技术应用中最为典型和突出的例子，已经被广泛应用于包括照明领域在内的众多领域。目前LED灯已经是家装市场必不可少的室内照明灯，同时也是电子显示领域内不可或缺的基元。LED器件工作原理可简而言之“电致发光”。尽管工作原理简单，但LED从发明之初，到当今能拥有如此广泛的应用市场，也是历经几代科技工作者的艰苦研究，经历了一个悠久的发展历史：

1907年，Henry Joseph Round在SiC上观察到微弱的黄光;随后十几年里，一些科学工作者也在其他材料中发现了类似现象，但都因发光太过微弱和暗淡而放弃研究。

1949年P-N结二极管提出后，LED结构从最初的点接触变为P-N结，包括SiC在内的其他半导体材料如Ge、Si等相继得到研究

1962年具有更高量子效率的直接带隙半导体GaAs被报道，以此为基础的半导体LED和激光器(LD)问世。但是这类器件只能发出不可见光和红外光。随后人们对于LED的研究向着高发光强度，高亮度，发光光谱多样化，工作电压减小化，制备工艺简便化等方向发展。

时至今日，LED的发光谱已经多种多样，包括红光，绿光，黄光，蓝光;其工作电流也可低至mA范围。这些特性极大地提高了人们的生活品质。但是众多科学工作者们并不满足于现状，对于更高性能的LED及其物理机制的研究仍在继续。

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来源：正邦电子-深度报告：二极管、晶闸管领域隐形冠军产能扩张赋能未来成长-220719(35页).pdf

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