二極管是一種簡(jiǎn)單而重要的電子元器件,它常被用于整流、放大、振蕩、開(kāi)關(guān)和光電傳感器等電子電路中,對(duì)于現(xiàn)代電子設(shè)備的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。
在二極管中,一端是 p型半導(dǎo)體(正電荷載體為空穴),另一端是 n型半導(dǎo)體(負(fù)電荷載體為電子),兩者接觸形成的結(jié)為 pn結(jié)。當(dāng)二極管的 anode 電壓為正時(shí),電子進(jìn)入 pn結(jié)區(qū)域與空穴復(fù)合,減少 pn 結(jié)區(qū)域內(nèi)不可逆電壓降;當(dāng) anode 電壓為負(fù)時(shí), pn 結(jié)內(nèi)部的空穴和電子受到清除,同時(shí)存在的 pn 結(jié)反向電場(chǎng)也增強(qiáng)了,從而產(chǎn)生了反向擊穿電流。這一過(guò)程是不可逆的,因此,正常工作狀態(tài)下,二極管只允許單向通過(guò)電流。
從功能上來(lái)看,有大量不同類型的二極管,比如快速恢復(fù)二極管、肖特基勢(shì)壘二極管、肖特基二極管、鉗位二極管(或限幅二極管)等等。每種不同的二極管都有自己特定的用途和應(yīng)用領(lǐng)域。
其中,快速恢復(fù)二極管是常用的高速開(kāi)關(guān)二極管,用于高頻應(yīng)用中。肖特基二極管可用于低電壓自然對(duì)數(shù)函數(shù)放大器和電壓倍增電路等。鉗位二極管通常用于限制輸出幅度和電壓范圍,或可用于測(cè)量電壓及保護(hù)線性集成電路。此外,還有晶體管和場(chǎng)效應(yīng)二極管等其他類型的二極管也有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
總體來(lái)說(shuō),二極管的應(yīng)用十分廣泛,不僅在電子設(shè)備中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,同時(shí)也引領(lǐng)了電子技術(shù)在許多方面的發(fā)展。雖然這樣的小巧元器件經(jīng)過(guò)了數(shù)十年的演化和創(chuàng)新,但是在許多方面,二極管仍被視為電子工業(yè)的“中堅(jiān)力量”。