半导体二极管的分类

2017-07-07 17:09:53 PCBA加工厂家 229

半导体二极管又称晶体二极管,是一种单向导通的电子元器件,在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。半导体二极管是PCBA板中的基础电子元件,根据不同的类型,在电路中具有不同的作用。

半导体二极管

1、雪崩二极管

雪崩二极管是当反向偏置电压超过击穿电压时反向导通的二极管。它们与齐纳二极管,电气非常相似,但是通过不同的机理分解:雪崩效应。当在p-n结上施加的反向电场引起电离波,使人联想到雪崩时,会发生这种情况,导致大的电流。雪崩二极管被设计成以明确的反向电压分解而不被破坏。雪崩二极管和齐纳二极之间的差异在于前者的通道长度超过电子的平均自由程,导致它们在通过通道的途中发生许多碰撞。这两种类型之间唯一的实际区别是具有相反极性的温度系数。

2、猫晶须二极管

这是一种点接触二极管。猫晶须二极管由薄的或尖锐的金属线组成,压在半导体晶体上,通常是方铅矿或一块煤。线形成阳极,晶体形成阴极。猫晶须二极管也被称为晶体二极管,猫晶须二极管已经是过时的二极管,但现在还有几家制造商在制造。

3、恒流二极管

这些实际上是栅极短路到源极的JFET,并且像限压齐纳二极管的两端限流模拟功能一样。恒流二极管可允许通过的电流达到一定的值,然后并维持在一定的水平。

4、隧道二极管

这些具有显示由量子隧道引起的负电阻的操作区域,允许放大信号和非常简单的双稳态电路。由于载流子浓度高,隧道二极管非常快,可在低(mK)的温度、高磁场和高辐射环境下使用。隧道二极管经常用于航天器中。

5、耿氏二极管

耿氏二极管与隧道二极管比较类似,因为它们由诸如GaAs或InP的材料制成,其表现出负差分电阻的区域。通过适当的偏置,偶极域形成并穿过二极管,允许构建高频微波振荡器。

6、激光二极管

当通过抛光平行端面形成的谐振腔中包含LED状结构时,可以形成激光。激光二极管通常用于光存储设备和高速光通信。

7、热二极管

该热二极管用于监测温度的常规p-n二极管,因为它们随着温度的正向电压变化,以及用于热电加热和冷却的珀耳帖热泵。珀尔帖热泵可以由半导体制成,尽管它们没有任何整流结,但它们使用N型和P型半导体中的载流子的不同行为来移动热量。

8、霹雳的二极管

这是一种特殊类型的电压浪涌保护二极管。其特征在于对称的电压和电流特性,类似于DIAC。然而,它具有更快的响应时间,经常应用于苛刻的应用程序。

9、光电二极管

光电二极管旨在感测光(光电检测器),因此它们被封装在允许光通过的材料中,并且通常是PIN(对光最敏感的二极管)。光电二极管可用于太阳能电池,光度测量或光通信。多个光电二极管可以封装在单个器件中,无论是线性阵列还是二维阵列。这些阵列不应与电荷耦合器件混淆。

10、PIN二极管

PIN二极管中心具有未掺杂或固有的层,形成p型/本征/ n型结构。它们被用作射频开关和衰减器,也可用作大容量的电离辐射探测器和光电探测器。 PIN二极管也用于电力电子设备,因为它们的中心层可承受高电压。此外,PIN结构可以在诸如IGBT,功率MOSFET和晶闸管的许多功率半导体器件中找到。

11、肖特基二极管

肖特基二极管由金属与半导体接触构成。它们具有比p-n结二极管更低的正向压降。它们在约1mA的正向电流下的正向压降在0.15V至0.45V的范围内,所以经常应用在电压钳位中,并且防止晶体管饱和,它们也可以用作低损耗整流器。肖特基二极管是多数载波器件,因此不会遇到减少许多其他二极管的少量载流子存储问题,因此它们具有比p-n结二极管更快的反向恢复。它们还具有比p-n二极管低得多的结电容,可提供高开关速度以及它们在高速电路和RF器件(例如开关模式电源,混频器和检测器)中的使用。

12、超级阻挡二极管

超级阻挡二极管是整合二极管,其结合了肖特基二极管的低正向压降,具有浪涌处理能力和正常p-n结二极管的低反向漏电流。

13、金掺杂二极管

作为掺杂剂,金(或铂)作为重组中心,有助于少数载体的快速重组。这允许二极管以更高的正向压降为代价在信号频率下工作。金掺杂二极管比其他p-n二极管更快(但不如肖特基二极管那么快)。它们也具有比肖特基二极管更少的反向电流泄漏(但不如其他p-n二极管那样好)。一个典型的例子是1N914。

14、卡扣式或步进式二极管

在正向电流通过卡扣式二极管,并且电流中断或反转之后,反向导通将突然地停止(如在步骤波形中)。因此,卡扣式二极管可以通过电荷载体的突然的消失而提供非常快的电压转换。

15、正向参考二极管

正向参考二极管是指具有极其稳定的正向电压特性的特殊类型的二极管。这些器件专为低电压稳定应用而设计,需要在宽电流范围内保证电压,并且温度稳定。

16、瞬态电压抑制二极管(TVS)

瞬态电压抑制二极管是专为保护其他半导体器件免受高压瞬变而设计的二极管。它们的p-n结具有比正常二极管更大的横截面面积,允许它们将大电流传导到地面而不会受到损坏。

17、变容二极管

变容二极管可用作压控电容器。这些在PLL(锁相环)和FLL(锁相环))电路中很重要,允许诸如电视接收机中的调谐电路快速锁定到频率上。它们还使得无线电早期离散调谐中的可调谐振荡器成为可能,其中便宜且稳定的固定频率晶体振荡器为压控振荡器提供参考频率。

18、齐纳二极管

齐纳二极管可以以反向偏置(反向)进行,并且可称为反向击穿二极管。这种称为齐纳击穿的效应发生在精确定义的电压,允许二极管用作精密电压基准。齐纳二极管通常应用于几种击穿二极管,但严格来说齐纳二极管具有低于5伏特的击穿电压,而雪崩二极管用于高于该值的击穿电压。在实际的电压参考电路中,齐纳二极管和开关二极管串联和相反方向连接,以平衡二极管的温度系数响应近零。

19、发光二极管(LED)

在由诸如砷化镓的带隙半导体形成的二极管中,当与另一侧的多数载流子复合时,穿过该结的电荷载流子发射光子。根据材料,可以产生从红外线到近紫外线的波长。这些二极管的正向电位取决于发射光子的波长:2.1 V对应于红色,4.0 V至紫色。第一个LED是红色和黄色,并且高频二极管已经开发出来。所有LED都产生非相干,窄谱光; “白”LED实际上是不同颜色的三个LED的组合,或者具有黄色闪烁体涂层的蓝色LED。 LED也可以用作信号应用中的低效光电二极管。 LED可以与同一封装中的光电二极管或光电晶体管配对,以形成光隔离器。



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