二極體種類

2023-01-07 15:54:05 字數 5750 閱讀 5769

一、根據構造分類

半導體二極體主要是依靠pn結而工作的。與pn結不可分割的點接觸型和肖特基型,也被列入一般的二極體的範圍內。包括這兩種型號在內,根據pn結構造面的特點,把晶體二極體分類如下:

1、點接觸型二極體

點接觸型二極體是在鍺或矽材料的單晶元上壓觸一根金屬針後,再通過電流法而形成的。因此,其pn結的靜電容量小,適用於高頻電路。但是,與面結型相比較,點接觸型二極體正向特性和反向特性都差,因此,不能使用於大電流和整流。

因為構造簡單,所以**便宜。對於小訊號的檢波、整流、調製、混頻和限幅等一般用途而言,它是應用範圍較廣的型別。

2、鍵型二極體

鍵型二極體是在鍺或矽的單晶元上熔接或銀的細絲而形成的。其特性介於點接觸型二極體和合金型二極體之間。與點接觸型相比較,雖然鍵型二極體的pn結電容量稍有增加,但正向特性特別優良。

多作開關用,有時也被應用於檢波和電源整流(不大於50ma)。在鍵型二極體中,熔接金絲的二極體有時被稱金鍵型,熔接銀絲的二極體有時被稱為銀鍵型。

3、合金型二極體

在n型鍺或矽的單晶元上,通過合金銦、鋁等金屬的方法製作pn結而形成的。正向電壓降小,適於大電流整流。因其pn結反向時靜電容量大,所以不適於高頻檢波和高頻整流。

4、擴散型二極體

在高溫的p型雜質氣體中,加熱n型鍺或矽的單晶元,使單晶元表面的一部變成p型,以此法pn結。因pn結正向電壓降小,適用於大電流整流。最近,使用大電流整流器的主流已由矽合金型轉移到矽擴散型。

5、檯面型二極體

pn結的製作方法雖然與擴散型相同,但是,只保留pn結及其必要的部分,把不必要的部分用藥品腐蝕掉。其剩餘的部分便呈現出台面形,因而得名。初期生產的檯面型,是對半導體材料使用擴散法而製成的。

因此,又把這種檯面型稱為擴散檯面型。對於這一型別來說,似乎大電流整流用的產品型號很少,而小電流開關用的產品型號卻很多。

6、平面型二極體

在半導體單晶元(主要地是n型矽單晶元)上,擴散p型雜質,利用矽片表面氧化膜的遮蔽作用,在n型矽單晶元上僅選擇性地擴散一部分而形成的pn結。因此,不需要為調整pn結面積的藥品腐蝕作用。由於半導體表面被製作得平整,故而得名。

並且,pn結合的表面,因被氧化膜覆蓋,所以公認為是穩定性好和壽命長的型別。最初,對於被使用的半導體材料是採用外延法形成的,故又把平面型稱為外延平面型。對平面型二極體而言,似乎使用於大電流整流用的型號很少,而作小電流開關用的型號則很多。

7、合金擴散型二極體

它是合金型的一種。合金材料是容易被擴散的材料。把難以製作的材料通過巧妙地摻配雜質,就能與合金一起過擴散,以便在已經形成的pn結中獲得雜質的恰當的濃度分布。

此法適用於製造高靈敏度的變容二極體。

8、外延型二極體

用外延面長的過程製造pn結而形成的二極體。製造時需要非常高超的技術。因能隨意地控制雜質的不同濃度的分布,故適宜於製造高靈敏度的變容二極體。

9、肖特基二極體

基本原理是:在金屬(例如鉛)和半導體(n型矽片)的接觸面上,用已形成的肖特基來阻擋反向電壓。肖特基與pn結的整流作用原理有根本性的差異。

其耐壓程度只有40v左右。其特長是:開關速度非常快:

反向恢復時間trr特別地短。因此,能製作開關二極和低壓大電流整流二極體。

二、根據用途分類

1、檢波用二極體

就原理而言,從輸入訊號中取出調製訊號是檢波,以整流電流的大小(100ma)作為界線通常把輸出電流小於100ma的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達400mhz,正向壓降小,結電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2ap型。類似點觸型那樣檢波用的二極體,除用於檢波外,還能夠用於限幅、削波、調製、混頻、開關等電路。

也有為調頻檢波專用的特性一致性好的兩隻二極體組合件。

2、整流用二極體

就原理而言,從輸入交流中得到輸出的直流是整流。以整流電流的大小(100ma)作為界線通常把輸出電流大於100ma的叫整流。面結型,工作頻率小於khz,最高反向電壓從25伏至3000伏分a~x共22檔。

分類如下:①矽半導體整流二極體2cz型、②矽橋式整流器ql型、③用於電視機高壓矽堆工作頻率近100khz的2clg型。

3、限幅用二極體

大多數二極體能作為限幅使用。也有象保護儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極體。為了使這些二極體具有特別強的限制尖銳振幅的作用,通常使用矽材料製造的二極體。

也有這樣的元件**:依據限制電壓需要,把若干個必要的整流二極體串聯起來形成乙個整體。

4、調製用二極體

通常指的是環形調製專用的二極體。就是正向特性一致性好的四個二極體的組合件。即使其它變容二極體也有調製用途,但它們通常是直接作為調頻用。

5、混頻用二極體

使用二極體混頻方式時,在500~10,000hz的頻率範圍內,多採用肖特基型和點接觸型二極體。

6、放大用二極體

用二極體放大,大致有依靠隧道二極體和體效應二極體那樣的負阻性器件的放大,以及用變容二極體的參量放大。因此,放大用二極體通常是指隧道二極體、體效應二極體和變容二極體。

7、開關用二極體

有在小電流下(10ma程度)使用的邏輯運算和在數百毫安下使用的磁芯激勵用開關二極體。小電流的開關二極體通常有點接觸型和鍵型等二極體,也有在高溫下還可能工作的矽擴散型、檯面型和平面型二極體。開關二極體的特長是開關速度快。

而肖特基型二極體的開關時間特短,因而是理想的開關二極體。2ak型點接觸為中速開關電路用;2ck型平面接觸為高速開關電路用;用於開關、限幅、鉗位或檢波等電路;肖特基(sbd)矽大電流開關,正向壓降小,速度快、效率高。

8、變容二極體

用於自動頻率控制(afc)和調諧用的小功率二極體稱變容二極體。日本廠商方面也有其它許多叫法。通過施加反向電壓, 使其pn結的靜電容量發生變化。

因此,被使用於自動頻率控制、掃瞄振盪、調頻和調諧等用途。通常,雖然是採用矽的擴散型二極體,但是也可採用合金擴散型、外延結合型、雙重擴散型等特殊製作的二極體,因為這些二極體對於電壓而言,其靜電容量的變化率特別大。結電容隨反向電壓vr變化,取代可變電容,用作調諧迴路、振盪電路、鎖相環路,常用於電視機高頻頭的頻道轉換和調諧電路,多以矽材料製作。

9、頻率倍增用二極體

對二極體的頻率倍增作用而言,有依靠變容二極體的頻率倍增和依靠階躍(即急變)二極體的頻率倍增。頻率倍增用的變容二極體稱為可變電抗器,可變電抗器雖然和自動頻率控制用的變容二極體的工作原理相同,但電抗器的構造卻能承受大功率。階躍二極體又被稱為階躍恢復二極體,從導通切換到關閉時的反向恢復時間trr短,因此,其特長是急速地變成關閉的轉移時間顯著地短。

如果對階躍二極體施加正弦波,那麼,因tt**移時間)短,所以輸出波形急驟地被夾斷,故能產生很多高頻諧波。

10、穩壓二極體

是代替穩壓電子二極體的產品。被製作成為矽的擴散型或合金型。是反向擊穿特性曲線急驟變化的二極體。

作為控制電壓和標準電壓使用而製作的。二極體工作時的端電壓(又稱齊納電壓)從3v左右到150v,按每隔10%,能劃分成許多等級。在功率方面,也有從200mw至100w以上的產品。

工作在反向擊穿狀態,矽材料製作,動態電阻rz很小,一般為2cw型;將兩個互補二極體反向串接以減少溫度係數則為2dw型。

11、pin型二極體(pin diode)

這是在p區和n區之間夾一層本徵半導體(或低濃度雜質的半導體)構造的晶體二極體。pin中的i是"本徵"意義的英文略語。當其工作頻率超過100mhz時,由於少數載流子的存貯效應和"本徵"層中的渡越時間效應,其二極體失去整流作用而變成阻抗元件,並且,其阻抗值隨偏置電壓而改變。

在零偏置或直流反向偏置時,"本徵"區的阻抗很高;在直流正向偏置時,由於載流子注入"本徵"區,而使"本徵"區呈現出低阻抗狀態。因此,可以把pin二極體作為可變阻抗元件使用。它常被應用於高頻開關(即微波開關)、移相、調製、限幅等電路中。

12、 雪崩二極體 (**alanche diode)

它是在外加電壓作用下可以產生高頻振盪的電晶體。產生高頻振盪的工作原理是欒的:利用雪崩擊穿對晶體注入載流子,因載流子渡越晶元需要一定的時間,所以其電流滯後於電壓,出現延遲時間,若適當地控制渡越時間,那麼,在電流和電壓關係上就會出現負阻效應,從而產生高頻振盪。

它常被應用於微波領域的振盪電路中。

13、江崎二極體 (tunnel diode)

它是以隧道效應電流為主要電流分量的晶體二極體。其基底材料是砷化鎵和鍺。其p型區的n型區是高摻雜的(即高濃度雜質的)。

隧道電流由這些簡併態半導體的量子力學效應所產生。發生隧道效應具備如下三個條件:①費公尺能級位於導帶和滿帶內;②空間電荷層寬度必須很窄(0.

01微公尺以下);簡併半導體p型區和n型區中的空穴和電子在同一能級上有交疊的可能性。江崎二極體為雙端子有源器件。其主要引數有峰谷電流比(ip/pv),其中,下標"p"代表"峰";而下標"v"代表"谷"。

江崎二極體可以被應用於低雜訊高頻放大器及高頻振盪器中(其工作頻率可達公釐波段),也可以被應用於高速開關電路中。

14、快速關斷(階躍恢復)二極體 (step recovary diode)

它也是一種具有pn結的二極體。其結構上的特點是:在pn結邊界處具有陡峭的雜質分布區,從而形成"自助電場"。

由於pn結在正向偏壓下,以少數載流子導電,並在pn結附近具有電荷存貯效應,使其反向電流需要經歷乙個"存貯時間"後才能降至最小值(反向飽和電流值)。階躍恢復二極體的"自助電場"縮短了存貯時間,使反向電流快速截止,並產生豐富的諧波分量。利用這些諧波分量可設計出梳狀頻譜發生電路。

快速關斷(階躍恢復)二極體用於脈衝和高次諧波電路中。

15、肖特基二極體 (schottky barrier diode)

它是具有肖特基特性的"金屬半導體結"的二極體。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外,還可以採用金、鉬、鎳、鈦等材料。

其半導體材料採用矽或砷化鎵,多為n型半導體。這種器件是由多數載流子導電的,所以,其反向飽和電流較以少數載流子導電的pn結大得多。由於肖特基二極體中少數載流子的存貯效應甚微,所以其頻率響僅為rc時間常數限制,因而,它是高頻和快速開關的理想器件。

其工作頻率可達100ghz。並且,mis(金屬-絕緣體-半導體)肖特基二極體可以用來製作太陽能電池或發光二極體。

16、阻尼二極體

具有較高的反向工作電壓和峰值電流,正向壓降小,高頻高壓整流二極體,用在電視機行掃瞄電路作阻尼和公升壓整流用。

17、瞬變電壓抑制二極體

tvp管,對電路進行快速過壓保護,分雙極型和單極型兩種,按峰值功率(500w-5000w)和電壓(8.2v~200v)分類。

18、雙基極二極體(單結電晶體)

兩個基極,乙個發射極的三端負阻器件,用於張馳振盪電路,定時電壓讀出電路中,它具有頻率易調、溫度穩定性好等優點。

19、發光二極體

用磷化鎵、磷砷化鎵材料製成,體積小,正向驅動發光。工作電壓低,工作電流小,發光均勻、壽命長、可發紅、黃、綠單色光。

三、根據特性分類

點接觸型二極體,按正向和反向特性分類如下。

1、一般用點接觸型二極體

這種二極體正如標題所說的那樣,通常被使用於檢波和整流電路中,是正向和反向特性既不特別好,也不特別壞的中間產品。如:sd34、sd46、1n34a等等屬於這一類。

2、高反向耐壓點接觸型二極體

是最大峰值反向電壓和最大直流反向電壓很高的產品。使用於高壓電路的檢波和整流。這種型號的二極體一般正向特性不太好或一般。

在點接觸型鍺二極體中,有sd38、1n38a、oa81等等。這種鍺材料二極體,其耐壓受到限制。要求更高時有矽合金和擴散型。

3、高反向電阻點接觸型二極體

正向電壓特性和一般用二極體相同。雖然其反方向耐壓也是特別地高,但反向電流小,因此其特長是反向電阻高。使用於高輸入電阻的電路和高阻負荷電阻的電路中,就鍺材料高反向電阻型二極體而言,sd54、1n54a等等屬於這類二極體。

4、高傳導點接觸型二極體

它與高反向電阻型相反。其反向特性儘管很差,但使正向電阻變得足夠小。對高傳導點接觸型二極體而言,有sd56、1n56a等等。

對高傳導鍵型二極體而言,能夠得到更優良的特性。這類二極體,在負荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。

二極體種類及應用

二極體一 二極體的種類 二極體有多種型別 按材料分,有鍺二極體 矽二極體 砷化鎵二極體等 按製作工藝可分為面接觸二極體和點接觸二極體 按用途不同又可分為整流二極體 檢波二極體 穩壓二極體 變容二極體 光電二極體 發光二極體 開關二極體 快速恢復二極體等 接構型別來分,又可分為半導體結型二極體,金屬半...

開關二極體的種類

開關二極體的種類和引數有哪些?開關二極體分為普通開關二極體 高速開關二極體 超高速開關二極體 低功耗開關二極體 高反壓開關二極體 矽電壓開關二極體等多種。開關二極體的封裝形式有塑料封裝和表面封裝等。如圖2所示。1 普通開關二極體 常用的國產普通開關二極體有2ak系列鍺開關二極體,表4 8為2ak系開...

二極體簡介

一 半導體特點 1.導電能力在道題和絕緣體之間 2.熱敏性 溫度可以明顯改變半導體的導電率 3.光敏性 光照可以明顯改變半導體的導電率,還可以產生電動勢,這是bjt的光電效應 4.摻雜性 通過摻入雜質可以明顯改變半導體的導電率 在30 的純鍺中摻入一億份之一的雜質,電導率增加幾百倍 二 雜質半導體 ...