電工電子基礎(chǔ)之元件篇：二極管的種類和好壞判斷

     妙工科技總結(jié)：對(duì)于變頻器維修人員或者電工電子愛好者來講，所有單向二極管只記一個(gè)核心點(diǎn)，像最常見的整流電路、穩(wěn)壓電路時(shí)箭頭那端出正電壓，用指針萬用表測量二極管單身導(dǎo)通時(shí)紅表筆接箭頭這端，為正向?qū)?。因?yàn)槲覀儗I(yè)維修變頻器都不習(xí)慣用數(shù)字萬用表去測量二極管和三極管，數(shù)字萬用表是反的，測量二極管時(shí)有導(dǎo)通數(shù)值的時(shí)候黑表筆在箭頭那端。二極管箭頭那端是標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)極，這點(diǎn)容易搞混，我們?cè)缙趯W(xué)徒弟的時(shí)候習(xí)慣把剪頭那端叫正極，家電維修的很我?guī)煾狄擦?xí)慣這么叫，其實(shí)是錯(cuò)的。

    無論是通過吸收光還是發(fā)射光子，半導(dǎo)體領(lǐng)域都有許多二極管類型。這些二極管類型可用于各種應(yīng)用，例如整流、功率轉(zhuǎn)換、微波、光學(xué)、傳感、保護(hù)電路等。電子市場上的不同供應(yīng)商提供不同類型的二極管。各類二極管都有多種功能，應(yīng)用也很多，各有不同的分類方式。本文列出 30 種重要的二極管類型和符號(hào)，并根據(jù)其流行的功能及其應(yīng)用對(duì)二極管類型進(jìn)行了分類。整流二極管

1.PN結(jié)二極管PN 結(jié)二極管是用于整流、功率轉(zhuǎn)換、限幅和電壓電平轉(zhuǎn)換器的最基本的二極管類型?！岸O管”或“半導(dǎo)體二極管”和“PN 結(jié)二極管”經(jīng)?；Q使用。PN結(jié)因其結(jié)構(gòu)簡單而成為最常見的二極管類型之一。然而，“二極管”適用于更廣泛的設(shè)備。

PN結(jié)二極管是五價(jià)雜質(zhì)摻雜的P型和三價(jià)雜質(zhì)摻雜的N型半導(dǎo)體材料的組合，形成稱為“PN結(jié)”的結(jié)。當(dāng)PN結(jié)二極管正向偏置時(shí)，它充當(dāng)閉合開關(guān)并導(dǎo)通。但在反向偏置時(shí)，PN 結(jié)二極管充當(dāng)斷開的開關(guān)來阻止電流流動(dòng)。因此，PN 結(jié)二極管允許電流單向流動(dòng)。

2. 齊納二極管

齊納二極管是類似于基本 PN 結(jié)二極管的二極管類型之一，但在反向偏壓下工作，用作電壓調(diào)節(jié)器、限幅電路、移位寄存器等。在正向偏壓下，齊納二極管的行為類似于普通 PN 結(jié)二極管類型。在反向偏壓下施加輸入電壓時(shí)，窄耗盡層允許電子從 P 側(cè)的價(jià)帶“隧道”進(jìn)入 N 側(cè)的導(dǎo)帶。

電荷載流子隧道穿過重?fù)诫s PN 結(jié)中狹窄耗盡區(qū)的原理稱為“齊納效應(yīng)”。由于耗盡層寬度極小，電子很容易隧道到另一側(cè)并導(dǎo)致反向的電流流動(dòng)。

3.功率二極管

功率二極管是高功率電子二極管類型的一部分。就像大多數(shù)功率半導(dǎo)體器件一樣，功率二極管有一個(gè)額外的 N 層，也稱為漂移區(qū)。重?fù)诫s的P+區(qū)和N-漂移區(qū)形成結(jié)。這兩層在重?fù)诫s N+ 層上外延生長。這種摻雜濃度和三層布置增加了高功率應(yīng)用的電流和電壓額定值。

特點(diǎn)包括高擊穿電壓和電流處理能力。由于歐姆電阻增加，功率二極管類型必須散發(fā)過多的熱量，這使得散熱器成為合適的解決方案。功率二極管的應(yīng)用包括直流電源、緩沖電路、電源整流、穩(wěn)壓、逆變器等。

4.整流二極管

整流器是在電路中執(zhí)行從交流電到直流電轉(zhuǎn)換功能的二極管類型之一。應(yīng)用包括半波整流器和全波整流器。此外，整流二極管成組使用以執(zhí)行交流到直流功率轉(zhuǎn)換。此類應(yīng)用之一是橋式整流器，它使用 4 或 6 個(gè)二極管對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整流。

整流二極管的工作原理是在連續(xù)的半周期內(nèi)導(dǎo)通和斷開。整流二極管在一個(gè)半周期內(nèi)正向偏置以導(dǎo)通，在另一個(gè)周期內(nèi)反向偏置以阻止電流流動(dòng)。它切斷輸入波形的某些位置并傳遞所需的輸出。因此，可以通過整流二極管操作輕松獲得直流輸出。

5.肖特基二極管

在肖特基二極管中，沒有 PN 結(jié)，而是與 N 型或 P 型半導(dǎo)體接合的金屬。N型肖特基二極管類型包含N型材料和金屬，P型肖特基二極管由P型材料和金屬組成。在肖特基類型的二極管中，金屬和 N 型半導(dǎo)體之間的鍵合在二極管內(nèi)部形成一個(gè)結(jié)。

肖特基勢(shì)壘電位是電子穿過結(jié)所需的電壓。使用這種二極管的優(yōu)點(diǎn)是閾值電壓低于硅二極管的 0.7V，從而實(shí)現(xiàn)快速開關(guān)速度。肖特基二極管用于整流和轉(zhuǎn)換，但也適用于數(shù)字電子產(chǎn)品。示例包括 TTL 和 CMOS 邏輯系列應(yīng)用。

6. 超級(jí)勢(shì)壘二極管

超級(jí)勢(shì)壘整流器 (SBR) 是 Diodes 公司的專有器件。與普遍看法相反，SBR 不是肖特基二極管，而是一種增強(qiáng)型二極管，它遵循 MOS 制造工藝，以獲得低正向電壓、更少漏電流和最佳開關(guān)性能。與肖特基二極管相比，該二極管類型支持較低的勢(shì)壘電壓，可實(shí)現(xiàn)更快的操作和熱穩(wěn)定性。

超級(jí)勢(shì)壘整流器可將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。它在低工作溫度下提供高功率效率。SBR 種類繁多，具有不同的額定電壓、封裝和應(yīng)用。SBR 二極管類型用于降壓/升壓轉(zhuǎn)換器、太陽能電池板、汽車 LED 照明以及許多其他應(yīng)用。

發(fā)光二極管

7. LED二極管

發(fā)光二極管“LED”是將電能轉(zhuǎn)化為輻射的最常見的二極管類型之一。流行的屏幕顯示由 LED 制成，其工作原理是電致發(fā)光，其中電能源產(chǎn)生光子。在半導(dǎo)體物理學(xué)中，電子空穴復(fù)合通常意味著從高能態(tài)到低能態(tài)。能量狀態(tài)的變化釋放熱或光。

硅和鍺等常見半導(dǎo)體主要釋放熱量，但化合物半導(dǎo)體釋放光子。磷化鎵 (GaP) 和磷化砷化鎵 (GaAsP) 等半導(dǎo)體在電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放光子。LED 類型二極管的顏色取決于制造所用半導(dǎo)體發(fā)射的波長。在電氣和電氣工程中，“打開”LED 是驗(yàn)證電路中電流的基礎(chǔ)。

8. 激光二極管

激光二極管的工作原理與 LED 二極管類似，采用電致發(fā)光原理。從較高能態(tài)到較低能態(tài)的變化會(huì)產(chǎn)生紅外、可見或紫外光譜中的輻射。激光二極管和 LED 之間的區(qū)別在于，激光二極管使用外部電壓源來支持內(nèi)部激光條件。另一個(gè)區(qū)別是 LED 二極管類型產(chǎn)生單色非相干光，而激光二極管產(chǎn)生相干光。電流流動(dòng)促進(jìn)電子-空穴復(fù)合以釋放光子。

激光二極管類型的一些特點(diǎn)是注入技術(shù)和窄光束。最流行的激光二極管類型之一是量子阱二極管，其工作原理是基于離散能級(jí)值的“量子阱”原理。激光二極管用于激光打印、光纖、條形碼、激光掃描和各種工業(yè)應(yīng)用。

開關(guān)二極管

9. 階躍恢復(fù)二極管

階躍恢復(fù)二極管“SRD”是一種用于快速開關(guān)操作的二極管。P 側(cè)和 N 側(cè)結(jié)附近的摻雜濃度保持極低。遠(yuǎn)離結(jié)的半導(dǎo)體部分是重?fù)诫s的。它減少了結(jié)中電荷載流子的數(shù)量，以支持快速開啟和關(guān)閉。SRD 二極管類型也稱為“折斷二極管”，其工作原理是防止結(jié)中的電子-空穴復(fù)合以存儲(chǔ)電荷。

通過產(chǎn)生高少數(shù)電荷載流子可以防止復(fù)合。大多數(shù)電荷載流子壽命決定了二極管的工作頻率。SRD 用于脈沖發(fā)生器和微波頻率倍頻。

10.PIN二極管

PIN 二極管代表 P 型、本征和 N 型半導(dǎo)體。這些二極管類型由放置在兩種重?fù)诫s P 型和 N 型材料之間的本征半導(dǎo)體層組成。這種放置背后的想法是允許最大反向電壓。本征層中的載流子濃度較低，使得二極管適合高頻操作。

在反向偏置期間，耗盡區(qū)寬度進(jìn)一步增加以阻止反向電流并提供絕緣。在正向偏壓下，電荷載流子從 P 移動(dòng)到 N 以產(chǎn)生電流。與其他類型的二極管相比，PIN 二極管中的本征層導(dǎo)致 P 型和 N 型半導(dǎo)體之間的空間增加，從而降低了結(jié)電容。PIN 二極管用于開關(guān)、整流微波、光網(wǎng)絡(luò)以及更多應(yīng)用。

11. 隧道二極管

隧道二極管基于“量子隧道”原理。PN結(jié)的重?fù)诫s減小了耗盡區(qū)的寬度。在正向偏壓下，隨著電子從價(jià)帶隧道越過小勢(shì)壘到空導(dǎo)帶態(tài)，電流緩慢增加。然而，N 側(cè)和 P 側(cè)的能態(tài)隨時(shí)間變得不對(duì)齊，導(dǎo)致電流減少。

該效應(yīng)使二極管表現(xiàn)出負(fù)電阻，其中電流隨著電壓的增加而減少。另一方面，在反向偏壓下，能態(tài)繼續(xù)與時(shí)間更加一致。該操作將隧道二極管類型重新命名為“反向二極管”。隧道二極管類型的應(yīng)用包括開關(guān)、快速整流、振蕩和放大。

12. 光電二極管

與 LED 二極管相反，光電二極管將光能轉(zhuǎn)換為電能。光電二極管也稱為光電探測器，是一種根據(jù)入射光工作的 PIN 二極管。光電二極管的應(yīng)用包括光檢測、遠(yuǎn)程控制、透鏡、光學(xué)濾波器等。強(qiáng)度大于半導(dǎo)體帶隙的光子必須撞擊表面以產(chǎn)生電子空穴對(duì)。

結(jié)的電場在復(fù)合之前將電子-空穴對(duì)分開。電子和空穴以相反的方向朝向半導(dǎo)體材料移動(dòng)。電子和空穴數(shù)量的增加產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，其大小取決于入射光的強(qiáng)度。光電二極管以兩種模式工作——光伏模式——零偏壓和光電導(dǎo)模式——反向偏壓。在反向操作中，稱為暗電流的漏電流流過光電二極管。

保護(hù)二極管

13. 反激二極管

反激二極管類型，也稱為續(xù)流二極管或抑制二極管或反沖二極管或緩沖二極管，執(zhí)行與緩沖電路類似的功能。反激二極管是一種 PN 結(jié)二極管，與電感器一起使用以減少電路中的電壓尖峰。突然斷開電源可能會(huì)產(chǎn)生電壓尖峰，從而導(dǎo)致火花。反激二極管與電感器一起工作，將電流轉(zhuǎn)向自身。反激二極管類型的一個(gè)重要方面是它們不會(huì)改變電路的運(yùn)行。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，反激二極管反向偏置或關(guān)閉。但當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，反激二極管正向偏置，以在開關(guān)斷開時(shí)傳導(dǎo)故障電流。它消除了電弧的產(chǎn)生并保護(hù)開關(guān)。

14. 瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）二極管

瞬態(tài)電壓抑制器 (TVS) 二極管是一種耗散高瞬態(tài)功率浪涌的半導(dǎo)體器件。這意味著 TVS 二極管類型能夠抑制高壓尖峰。這些二極管是雪崩二極管，用于鉗位過電壓。TVS 二極管類型有兩種工作模式：正常模式和浪涌抑制模式。在浪涌抑制模式下，TVS 在鉗位電壓值處切斷過壓。

TVS 二極管也稱為 Transil 或晶閘管，當(dāng)電壓超過雪崩擊穿點(diǎn)時(shí)，它會(huì)抑制額外的電流。從技術(shù)上講，它會(huì)抑制高于擊穿點(diǎn)或指定鉗位點(diǎn)的所有電壓。TVS 二極管類型有兩種配置 - 單向和雙向。單向 TVS 顯示出不對(duì)稱的 VI 特性，用于保護(hù)高于參考電平的單向信號(hào)。對(duì)于高于和低于參考電平的雙向信號(hào)，雙向 TVS 表現(xiàn)出對(duì)稱的 VI 特性。

15.小信號(hào)二極管

顧名思義，“小信號(hào)”二極管表示交流信號(hào)。小信號(hào)類型的二極管適用于波形削波和鉗位。半導(dǎo)體二極管的小信號(hào)響應(yīng)指定了結(jié)和相關(guān)的內(nèi)部電容。小信號(hào)二極管的制造目的是減少結(jié)電容、執(zhí)行高速開關(guān)并提供納秒量級(jí)的反向恢復(fù)時(shí)間。小信號(hào)二極管具有較小的結(jié)面積，以減少結(jié)電容，使其在較高頻率下表現(xiàn)良好。通過化學(xué)蝕刻過程減少了結(jié)的面積，該過程去除了 PN 結(jié)的很大一部分。這部分稱為臺(tái)面二極管。從技術(shù)上講，小信號(hào)類型的二極管包含N-輕摻雜、N+重?fù)诫s、P-輕摻雜和P+重?fù)诫s層。

16.恒流二極管

恒流二極管或限流二極管（CLD）或電流調(diào)節(jié)二極管（CRD）執(zhí)行將電流限制到制造商確定的指定值的功能。恒流二極管的型號(hào)和符號(hào)是圓形陽極的組合，而不是三角形PN結(jié)二極管型陽極，但陰極類似。 

恒流二極管在結(jié)構(gòu)上是一個(gè) n-JFET，具有短路的柵極至源極端子，允許單向電流流動(dòng)。碳化硅 (SiC) 用于構(gòu)建高壓操作的恒流二極管類型。恒流二極管可在較長時(shí)間內(nèi)提供穩(wěn)定的電流值。電流調(diào)節(jié)點(diǎn)是器件可以調(diào)節(jié)的電流最大值。恒流二極管用于 LED 驅(qū)動(dòng)器、激光二極管和相關(guān)電路。

微波或高功率二極管

17. 變?nèi)荻O管

變?nèi)荻O管或變?nèi)荻O管或可變電容二極管類型是提供電可控電容的設(shè)備。變?nèi)荻O管類型用于代替電容在微波應(yīng)用中存儲(chǔ)電荷。當(dāng)任何類型的二極管反向偏置時(shí)，耗盡層厚度隨著輸入電壓的增加而增加。結(jié)面積、摻雜濃度和各種其他因素決定了電容。電容與耗盡區(qū)的寬度和施加電壓的平方根成反比。變?nèi)荻O管類型的構(gòu)造方式使其能夠以低輸入反向電壓提供電容變化。變?nèi)荻O管是一種小型廉價(jià)器件，用于調(diào)諧電路、VCO、RF 濾波器和其他微波應(yīng)用。

18.耿氏二極管

耿氏二極管由三層 N 型材料組成，其中輕摻雜 N- 緩沖層放置在兩個(gè)重?fù)诫s N+ 層之間。耿氏二極管的工作原理是1962年觀察到的“耿氏效應(yīng)”。當(dāng)電壓施加到耿氏二極管上時(shí)，它最初會(huì)像普通二極管一樣導(dǎo)電。在中間輕摻雜層周圍形成高電場。電子獲得足夠的動(dòng)能以到達(dá)導(dǎo)帶的更高谷。

觀察到電子的質(zhì)量在較高的谷中較高，從而降低了電子的遷移率。二極管的電導(dǎo)率隨著電壓增加到峰值而降低，使器件表現(xiàn)出負(fù)電阻。二極管再次導(dǎo)電超過稱為“谷點(diǎn)”的特定點(diǎn)，因?yàn)殡娮拥竭_(dá)導(dǎo)電帶的較低水平，獲得高遷移率。耿氏二極管類型用于微波振蕩器。

雪崩渡越時(shí)間 (ATT) 二極管

19.雪崩二極管

雪崩二極管是一種在反向偏置模式下工作以支持雪崩擊穿的半導(dǎo)體器件。與齊納二極管不同，雪崩二極管是輕摻雜的，并且具有正溫度系數(shù)。輕摻雜產(chǎn)生的差異在于，與齊納二極管類型相比，耗盡層寬度更厚。較厚的耗盡區(qū)允許產(chǎn)生較弱的電場。它進(jìn)一步導(dǎo)致在較高電壓下發(fā)生擊穿。

雪崩二極管類型的制造能夠承受雪崩擊穿而不會(huì)造成任何物理損壞。這些二極管在擊穿操作下表現(xiàn)出較小的壓降。雪崩二極管用作電壓基準(zhǔn)二極管、保護(hù)電路、用于數(shù)字信號(hào)處理的 SPAD（單光子雪崩二極管）接收器，以及作為微波中雪崩傳輸時(shí)間 (ATT) 設(shè)備的基礎(chǔ)。然而，雪崩二極管是基于雪崩效應(yīng)而不是ATT。

20. IMPATT二極管

IMPATT 二極管代表“沖擊電離雪崩渡越時(shí)間”二極管。這些類型的二極管能夠承受高功率和微波應(yīng)用。它通常采用帶有散熱器的微波爐包裝。IMPATT 二極管的工作頻率范圍為 3 GHz 至 100 GHz，輸出功率為 1 W CW 至 400 W 脈沖以上。IMPATT 類型的二極管及其應(yīng)用主要是微波振蕩器和低功率雷達(dá)系統(tǒng)。

IMPATT二極管在結(jié)構(gòu)上是由四個(gè)半導(dǎo)體層組成的PIN二極管：P+重?fù)诫s層、輕摻雜N層、本征層和N+重?fù)诫s層。IMPATT 二極管的工作原理是雪崩效應(yīng)載流子倍增和渡越時(shí)間延遲。在反向偏置操作中，IMPATT 二極管在微波頻率下表現(xiàn)出負(fù)電阻。

21.TRAPAT二極管

TRAPATT 二極管代表“俘獲等離子體雪崩觸發(fā)傳輸時(shí)間”二極管。它屬于雪崩渡越時(shí)間類型的二極管家族，廣泛用于微波發(fā)生器和振蕩器。TRAPATT 二極管與 IMPATT 二極管類型相比效率更高，但在噪聲產(chǎn)生方面不穩(wěn)定。TRAPATT 二極管的工作頻率范圍為 1 GHz 至 10 GHz。 

TRAPATT 二極管由任一結(jié)構(gòu)層組成：P+、N 和 N+ 摻雜層。與 IMPATT 二極管類型類似，TRAPATT 二極管在雪崩區(qū)域以反向偏壓工作。不同之處在于TRAPATT二極管的電場達(dá)到臨界值的觸發(fā)機(jī)制。由于電荷載流子以較低的速度漂移，簡而言之，以較低的速度“被捕獲”，電場會(huì)減小。雪崩擊穿遍及整個(gè)有源區(qū)域以增加電流。

22.巴里特二極管

BARITT 二極管 “勢(shì)壘注入傳輸時(shí)間”二極管。它經(jīng)常與 IMPATT 二極管類型進(jìn)行比較，因?yàn)樗脑肼曒^小，約為 15 dB，這可能適用于也可能不適用于每個(gè)系統(tǒng)。BARITT 二極管類型廣泛用于微波應(yīng)用和防盜報(bào)警系統(tǒng)。BARITT 二極管的工作頻率范圍為 4 GHz 至 8 GHz，輸出功率低至毫瓦級(jí)。

BARITT 二極管類型的工作原理是熱電子發(fā)射原理，以實(shí)現(xiàn)低噪聲，而不是像 IMPATT 和 TRAPATT 類型的二極管那樣雪崩倍增和等離子體生成。兩個(gè) PN 結(jié)二極管背對(duì)背放置以進(jìn)行 BARITT 操作。其中一種二極管類型的 N 型材料面積較大，可用作器件的注入?yún)^(qū)。

23.真空二極管

在半導(dǎo)體二極管出現(xiàn)之前，歷史上就使用了真空二極管。約翰·安布羅斯·弗萊明爵士發(fā)明了第一個(gè)真空二極管，多年來廣受歡迎。真空二極管類型用于放大、振蕩、無線電傳輸?shù)?。二極管的功能是允許電流單向流動(dòng)——真空二極管的工作原理相同。

真空二極管實(shí)際上并不是當(dāng)今工程師使用的一種二極管，而是結(jié)構(gòu)上具有兩個(gè)電極的“真空管”。其中一個(gè)電極是正極“陽極”，另一個(gè)是負(fù)極“陰極”。真空二極管可以是正向或反向偏置，具體取決于應(yīng)用。必須直接或間接加熱陰極才能產(chǎn)生電流。真空二極管也稱為熱離子二極管，允許電流從陰極流向陽極，但阻止電流從陰極流向陽極。

老舊二極管技術(shù)

24、雙二極管三極管

雙二極管是一種歷史器件，用于執(zhí)行與當(dāng)今半導(dǎo)體二極管類似的操作。與其他類型的二極管相反，雙二極管并不完全是二極管，而是真空管。然而，雙二極管符號(hào)是兩個(gè)二極管的組合。20世紀(jì)，在半導(dǎo)體興起之前，電子真空管已被廣泛使用，多個(gè)電子管成組使用，以服務(wù)于不同的應(yīng)用。

“雙二極管三極管”是一種特殊的真空管，有一個(gè)三極管和兩個(gè)所謂的二極管。這兩個(gè)二極管實(shí)際上并不是半導(dǎo)體二極管，而是電極，遂稱為二極管。雙二極管用于放大、整流和檢測應(yīng)用。雙二極管三極管的主要用途是廣泛用于美國的無線電接收器中。

25.點(diǎn)接觸二極管

點(diǎn)接觸二極管是一種舊器件，用于執(zhí)行與二極管類似的功能。該器件實(shí)際上不是 PN 結(jié)二極管類型，而是一種 N 型半導(dǎo)體，金屬線放置在外殼或玻璃管中。由磷、青銅或銀制成的金屬線直接接觸N型區(qū)以使二極管發(fā)揮作用。

金屬絲或貓須在加熱時(shí)就像 P 型半導(dǎo)體一樣。金屬和 N 型半導(dǎo)體之間的直接接觸形成了一個(gè)具有較小電容的小結(jié)。由于更好技術(shù)的引入，這些二極管類型不再是主流應(yīng)用。點(diǎn)接觸二極管用于無線電接收器、視頻檢測器和電視。

26.晶體二極管

晶體二極管是無線電通信和檢測中最初使用的二極管類型。晶體這個(gè)名字直接暗示了二極管的制造“晶體材料”。固態(tài)材料可以是硫化鉛“方鉛礦”或硅。晶體二極管類型只是一種采用晶體材料的點(diǎn)接觸二極管。由于使用細(xì)金屬線，這些二極管被稱為“貓須”。由銅或黃銅制成的細(xì)金屬線直接接觸半導(dǎo)體晶體材料以形成結(jié)。該器件使電流沿一個(gè)方向流動(dòng)，并阻止另一方向的電流。然而，由于導(dǎo)線和半導(dǎo)體之間的直接接觸需要反復(fù)調(diào)整，晶體二極管的效率和靈敏度較低。

27. 肖克利二極管

肖克利二極管是最古老和最早的半導(dǎo)體二極管類型之一。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者威廉·肖克利博士于 20 世紀(jì) 50 年代末發(fā)明了肖克利二極管。肖克利晶體管公司將該器件命名為“肖克利四層晶體管二極管”。肖克利二極管在結(jié)構(gòu)上是一種四層三端半導(dǎo)體器件“晶閘管”，器件中沒有控制柵極端子。

肖克利二極管因其在某些工作條件下具有整流特性而被稱為二極管。這四層由交替的P型和N型半導(dǎo)體材料制成。該器件表現(xiàn)出獨(dú)特的負(fù)電阻特性，其中電流隨著電壓的增加而減少。應(yīng)用包括開關(guān)、鋸齒振蕩器、環(huán)形計(jì)數(shù)器、控制電路、計(jì)算機(jī)電路、電話等等。DIAC 和 Dynistor 等正在發(fā)展的技術(shù)逐漸取代了肖克利二極管類型。

28. 摻金二極管

摻金二極管是一種硅 PN 結(jié)二極管類型，含有金 (AU, 79) 摻雜劑，可提高計(jì)算機(jī)二極管的開關(guān)時(shí)間。使用固態(tài)擴(kuò)散技術(shù)在硅 PN 結(jié)二極管中摻雜均勻的金濃度。金的摻雜使二極管能夠控制電子空穴復(fù)合而不影響其他電性能。由此產(chǎn)生的摻金二極管可提供約 1 毫秒的反向恢復(fù)時(shí)間。

反向恢復(fù)時(shí)間是少數(shù)載流子壽命的函數(shù)，而少數(shù)載流子壽命又與高爾夫球原子濃度成反比。金摻雜劑還降低了漏電流和電荷存儲(chǔ)能力。歷史上，摻金二極管類型被提議用于計(jì)算機(jī)中以實(shí)現(xiàn)高開關(guān)速度。然而，黃金對(duì)于摻雜和制造來說一直太昂貴。

最新二極管技術(shù)

29.熱敏二極管

熱二極管是一種允許熱量沿一個(gè)方向流動(dòng)并阻止熱量沿另一個(gè)方向流動(dòng)的裝置。非電氣設(shè)備用于允許單向熱流，但最近研究、實(shí)驗(yàn)和開發(fā)了熱二極管，用于熱電冷卻器和熱泵。二極管的一個(gè)端子比另一個(gè)端子熱。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量會(huì)從較熱的末端傳遞到低溫的末端。

熱二極管可以有效地管理系統(tǒng)中的熱量。然而，熱敏二極管尚未像半導(dǎo)體二極管類型那樣實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。熱二極管可適用于各種應(yīng)用，包括熱計(jì)算、熱量制冷、消費(fèi)電子產(chǎn)品和可再生能源等新技術(shù)。

30.超導(dǎo)二極管

超導(dǎo)二極管類型是一項(xiàng)正在研究和開發(fā)的新技術(shù)，有一些實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。超?dǎo)二極管類似于理想二極管，表現(xiàn)出理想的特性。超導(dǎo)類型的二極管在導(dǎo)電路徑中表現(xiàn)出零壓降，在非導(dǎo)通狀態(tài)中表現(xiàn)出無限電阻。所提出的超導(dǎo)二極管是放置在人造超晶格中的磁控器件。

另一個(gè)例子是約瑟夫森結(jié)，其中非超導(dǎo)材料夾在兩個(gè)超導(dǎo)體之間以實(shí)現(xiàn)有效的電流流動(dòng)。

二極管的類型還有許多種，還有許多的分類方法。它作為最基礎(chǔ)的電子元器件，我們要需要盡可能的了解其原理。