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    二极管的一种类

    作者:mcu110   来源:51hei   点击数:x  更新时间:2007年08月01日   【字体:

    一、根据构造分类
      半导体二极管主要是依靠PN结而工作的一 。与PN结不 可分割的一点接触型№和肖特基型,也被列入一般的一二极管的一范围内 。包括这两种型号在内,根据PN结构造面的一特点,把晶体二极管分如下种类:

    1、点接触型二极管
      点接触型二极管是在锗或硅材料→的一单晶片上    压触一根金属针后,再通过电流法而形成的一 。因 此,其PN结的一静电容量小,适用于高频电路 。但是,与面结型相比较,点接触型二极管正向特性№和反向特性都差,因 此,不 能使用于大电流№和整流 。因 为构造简单,所以价格便宜 。对于小信号的一检波、整流、调制、混频№和限幅等一般用途而言,它是应用范围较广的一类型 。

    2、键型二极管
      键型二极管是在锗或硅的一单晶片上    熔接或银的一细丝而形成的一 。其特性介于点接触型二极管№和合金型二极管之间 。与点接触型相比较,虽然键型二极管的一PN结电容量稍有增加,但正向特性特别优良 。多作开关用,有时也被应用于检波№和电源整流(不 大于50mA) 。在键型二极管中,熔接金丝的一二极管有时被称金键型,熔接银丝的一二极管有时被称为银键型 。

    3、合金型二极管
      在N型锗或硅的一单晶片上    ,通过合金铟、铝等金属的一方法制作PN结而形成的一 。正向电压降小,适于大电流整流 。因 其PN结反向时静电容量大,所以不 适于高频检波№和高频整流 。

    4、扩散型二极管
      在高温的一P型杂质气体中,加热N型锗或硅的一单晶片,使单晶片表面的一一部变成P型,以此法PN结 。因 PN结正向电压降小,适用于大电流整流 。最近,使用大电流整流器的一主流已由硅合金型转移到硅扩散型 。

    5、台面型二极管
      PN结的一制作方法虽然与扩散型相同,但是,只保留PN结及其必要的一部分,把不 必要的一部分用药品腐蚀掉 。其剩余的一部分便呈现出台面形,因 而得名 。初期生产的一台面型,是对半导体材料→使用扩散法而制成的一 。因 此,又●把这种台面型称为扩散台面型 。对于这一类型来说,似乎大电流整流用的一产品型号很少,而小电流开关用的一产品型号却很多 。

    6、平面型二极管
      在半导体单晶片(主要地是N型硅单晶片)上    ,扩散P型杂质,利用硅片表面氧化膜的一屏蔽作用,在N型硅单晶片上    仅选择性地扩散一部分而形成的一PN结 。因 此,不 需要为调整PN结面积的一药品腐蚀作用 。由于半导体表面被制作得平整,故而得名 。并且,PN结合的一表面,因 被氧化膜覆盖,所以公认为是稳定性好№和寿命长的一类型 。最初,对于被使用的一半导体材料→是采用外延法形成的一,故又●把平面型称为外延平面型 。对平面型二极管而言,似乎使用于大电流整流用的一型号很少,而作小电流开关用的一型号则很多 。

    7、合金扩散型二极管
      它是合金型的一一种 。合金材料→是容易被扩散的一材料→ 。把难以制作的一材料→通过巧妙地掺配杂质,就能与合金一起过扩散,以便在已经形成的一PN结中获得杂质的一恰当的一浓度分布 。此法适用于制造高灵敏度的一变容二极管 。

    8、外延型二极管
      用外延面长的一过程制造PN结而形成的一二极管 。制造时需要非常高超的一技术 。因 能随意地控制杂质的一不 同浓度的一分布,故适宜于制造高灵敏度的一变容二极管 。

    9、肖特基二极管
      基本原理是:在金属(例如铅)№和半导体(N型硅片)的一接触面上    ,用已形成的一肖特基来阻挡反向电压 。肖特基与PN结的一整流作用原理有根本性的一差异 。其耐压程度只有40V左右 。其特长是:开关速度非常快:反向恢复时间trr特别地短 。因 此,能制作开关二极№和低压大电流整流二极管 。

    二、根据用途分类

    1、检波用二极管
      就原理而言,从输入信号中取▓出调制信号是检波,以整流电流的一大小(100mA)作为界线通常把输出电流小于100mA的一叫检波 。锗材料→点接触型、工作频率可达400MHz,正向压降小,结电容小,检波效率高,频率特性好,为2AP型 。类似点触型那样检波用的一二极管,除用于检波外,还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路 。也有为调频检波专用的一特性一致性好的一两只二极管组合件 。

    2、整流用二极管
      就原理而言,从输入交流中得到输出的一直流是整流 。以整流电流的一大小(100mA)作为界线通常把输出电流大于100mA的一叫整流 。面结型,工作频率小于KHz,最高反向电压从25伏至3000伏分A~X共22档 。分类如下:
      ① 硅半导体整流二极管2CZ型
      ② 硅桥式整流器QL型、
      ③ 用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的一2CLG型 。

    3、限幅用二极管
      大多数二极管能作为限幅使用 。也有象保护仪表用№和高频齐纳管那样的一专用限幅二极管 。为了使这些二极管具有特别强的一限制尖锐振幅的一作用,通常使用硅材料→制造的一二极管 。也有这样的一组件出售:依据限制电压需要,把若干个必要的一整流二极管串联起来形成一个整体 。

    4、调制用二极管
      通常指的一是环形调制专用的一二极管 。就是正向特性一致性好的一四个二极管的一组合件 。即使其它变容二极管也有调制用途,但它们通常是直接作为调频用 。

    5、混频用二极管
      使用二极管混频方式时,在500~10,000Hz的一频率范围内,多采用肖特基型№和点接触型二极管 。

    6、放大用二极管
      用二极管放大,大致有依靠隧道二极管№和体效应二极管那样的一负阻性器件的一放大,以及用变容二极管的一参量放大 。因 此,放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管№和变容二极管 。

    7、开关用二极管
      有在小电流下(10mA程度)使用的一逻辑运算︻№和在数百毫安下使用的一磁芯激励用开关二极管 。小电流的一开关二极管通常有点接触型№和键型等二极管,也有在高温下还可能工作的一硅扩散型、台面型№和平面型二极管 。开关二极管的一特长是开关速度快 。而肖特基型二极管的一开关时间特短,因 而是理想的一开关二极管 。2AK型点接触为中速开关电路用;2CK型平面接触为高速开关电路用;用于开关、限幅、钳位或检波等电路;肖特基(SBD)硅大电流开关,正向压降小,速度快、效率高 。

    8、变容二极管
      用于自动频率控制(AFC)№和调谐用的一小功率二极管称变容二极管 。日本厂商方面也有其它许多叫法 。通过施加反向电压, 使其PN结的一静电容量发生变化 。因 此,被使用于自动频率控制、扫描振荡、调频№和调谐等用途 。通常,虽然是采用硅的一扩散型二极管,但是也可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的一二极管,因 为这些二极管对于电压而言,其静电容量的一变化率特别大 。结电容随反向电压VR变化,取▓代可变电容,用作调谐回路、振荡电路、锁相环路,常用于电视机高频头的一频道转换№和调谐电路,多以硅材料→制作 。

    9、频率倍增用二极管
      对二极管的一频率倍增作用而言,有依靠变容二极管的一频率倍增№和依靠阶跃(即急变)二极管的一频率倍增 。频率倍增用的一变容二极管称为可变电抗器,可变电抗器虽然№和自动频率控制用的一变容二极管的一工作原理相同,但电抗器的一构造却能承受大功率 。阶跃二极管又●被称为阶跃恢复二极管,从导通切换到关闭时的一反向恢复时间trr短,因 此,其特长是急速地变成关闭的一转移时间显著地短 。如果对阶跃二极管施加正弦波,那么,因 tt(转移时间)短,所以输出波形急骤地被夹断,故能产生很多高频谐波 。

    10、稳压二极管
      是代替稳压电子二极管的一产品 。被制作成为硅的一扩散型或合金型 。是反向击穿特性曲线急骤变化的一二极管 。作为控制电压№和标准电压使用而制作的一 。二极管工作时的一端电压(又●称齐纳电压)从3V左右到150V,按每隔10%,能划分成许多等级 。在功率方面,也有从200mW至100W以上    的一产品 。工作在反向击穿状态,硅材料→制作,动态电阻RZ很小,一般为2CW型;将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为2DW型 。

    11、PIN型二极管(PIN Diode)
      这是在P区№和N区之间夹一层本征半导体(或低浓度杂质的一半导体)构造的一晶体二极管 。PIN中的一I是“本征”意义的一英文略语 。当其工作频率超过100MHz时,由于少数载流子的一存贮效应№和“本征”层中的一渡越时间效应,其二极管失去整流作用而变成阻抗元件,并且,其阻抗值随偏置电压而改变 。在零偏置或直流反向偏置时,“本征”区的一阻抗很高;在直流正向偏置时,由于载流子注入“本征”区,而使“本征”区呈现出低阻抗状态 。因 此,可以把PIN二极管作为可变阻抗元件使用 。它常被应用于高频开关(即微波开关)、移相、调制、限幅等电路中 。

    12、 雪崩二极管 (Avalanche Diode)
      它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的一晶体管 。产生高频振荡的一工作原理是栾的一:利用雪崩击穿对晶体注入载流子,因 载流子渡越晶片需要一定的一时间,所以其电流滞后于电压,出现延迟时间,若适当地控制渡越时间,那么,在电流№和电压关系上    就会出现负阻效应,从而产生高频振荡 。它常被应用于微波领域的一振荡电路中 。

    13、江崎二极管 (Tunnel Diode)
      它是以隧道效应电流为主要电流分量的一晶体二极管 。其基底材料→是砷化镓№和锗 。其P型区的一N型区是高掺杂的一(即高浓度杂质的一) 。隧道电流由这些简并态半导体的一量子力 学效应所产生 。发生隧道效应具备如下三个条件:①费米能级位于导带№和满带内;②空间电荷层宽度必须很窄(0.01微米以下);简并半导体P型区№和N型区中的一空穴№和电子在同一能级上    有交叠的一可能性 。江崎二极管为双端子有源器件 。其主要参数有峰谷电流比(IP/PV),其中,下标“P”代表“峰”;而下标“V”代表“谷” 。江崎二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中(其工作频率可达毫米波段),也可以被应用于高速开关电路中 。

    14、快速关断(阶跃恢复)二极管 (Step Recovary Diode)
      它也是一种具有PN结的一二极管 。其结构上    的一特点是:在PN结边界处具有陡峭的一杂质分布区,从而形成“自助电场” 。由于PN结在正向偏压下,以少数载流子导电,并在PN结附近具有电荷存贮效应,使其反向电流需要经历一个“存贮时间”后才能降至最小值(反向饱№和电流值) 。阶跃恢复二极管的一“自助电场”缩短了存贮时间,使反向电流快速截止,并产生丰富的一谐波分量 。利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路 。快速关断(阶跃恢复)二极管用于脉冲№和高次谐波电路中 。

    15、肖特基二极管 (Schottky Barrier Diode)
      它是具有肖特基特性的一“金属半导体结”的一二极管 。其正向起始电压较低 。其金属层除材料→外,还可以采用金、钼、镍、钛等材料→ 。其半导体材料→采用硅或砷化镓,多为N型半导体 。这种器件是由多数载流子导电的一,所以,其反向饱№和电流较以少数载流子导电的一PN结大得多 。由于肖特基二极管中少数载流子的一存贮效应甚微,所以其频率响仅为RC时间常数限制,因 而,它是高频№和快速开关的一理想器件 。其工作频率可达100GHz 。并且,MIS(金属-绝缘体-半导体)肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管 。

    16、阻尼二极管
      具有较高的一反向工作电压№和峰值电流,正向压降小,高频高压整流二极管,用在电视机行扫描电路作阻尼№和升压整流用 。

    17、瞬变电压抑制二极管
      TVP管,对电路进行快速过压保护,分双极型№和单极型两种,按峰值功率(500W-5000W)№和电压(8.2V~200V)分类 。

    18、双基极二极管(单结晶体管)
      两个基极,一个发射极的一三端负阻器件,用于张驰振荡电路,定时电压读出电路中,它具有频率易调、温度稳定性好等优点 。

    19、发光二极管
      用磷化镓、磷砷化镓材料→制成,体积小,正向驱动发光 。工作电压低,工作电流小,发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光 。

    三、根据特性分类
    点接触型二极管,按正向№和反向特性分类如下 。

    1、一般用点接触型二极管
      这种二极管正如标题所说的一那样,通常被使用于检波№和整流电路中,是正向№和反向特性既不 特别好,也不 特别坏的一中间产品 。如:SD34、SD46、1N34A等等属于这一类 。

    2、高反向耐压点接触型二极管
      是最大峰值反向电压№和最大直流反向电压很高的一产品 。使用于高压电路的一检波№和整流 。这种型号的一二极管一般正向特性不 太好或一般 。在点接触型锗二极管中,有SD38、1N38A、OA81等等 。这种锗材料→二极管,其耐压受到限制 。要求更高时有硅合金№和扩散型 。

    3、高反向电阻点接触型二极管
      正向电压特性№和一般用二极管相同 。虽然其反方向耐压也是特别地高,但反向电流小,因 此其特长是反向电阻高 。使用于高输入电阻的一电路№和高阻负荷电阻的一电路中,就锗材料→高反向电阻型二极管而言,SD54、1N54A等等属于这类二极管 。

    4、高传导点接触型二极管
      它与高反向电阻型相反 。其反向特性尽管很差,但使正向电阻变得足够小 。对高传导点接触型二极管而言,有SD56、1N56A等等 。对高传导键型二极管而言,能够得到更优良的一特性 。这类二极管,在负荷电阻特别低的一情况下,整流效率较高 。

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