二极管的类型

二极管的类型
　　二极管品种有许多，依照所用的半导体资料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。依据其不同用处，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、阻隔二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。依照管芯结构，又可分为点触摸型二极管、面触摸型二极管及平面型二极管。点触摸型二极管是用一根很细的金属丝压在光亮的半导体晶片外表，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一同，构成一个“PN结”。由所以点触摸，只答应经过较小的电流（不超越几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。面触摸型二极管的“PN结”面积较大，答应经过较大的电流（几安到几十安），首要用于把沟通电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能经过较大的电流，而且功能安稳牢靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
　　
一、依据结构分类
　
　　半导体二极管首要是依托PN结而作业的。与PN结不可分割的点触摸型和肖特基型，也被列入一般的二极管的规模内。包含这两种类型在内，依据PN结结构面的特色，把晶体二极管分类如下：
　　1、点触摸型二极管
　　点触摸型二极管是在锗或硅资料的单晶片上压触一根金属针后，再经过电流法而构成的。因而，其PN结的静电容量小，适用于高频电路。可是，与面结型相比较，点触摸型二极管正向特性和反向特性都差，因而，不能运用于大电流和整流。因为结构简略，所以价格便宜。关于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用处而言，它是运用规模较广的类型。
　　2、键型二极管
　　键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而构成的。其特性介于点触摸型二极管和合金型二极管之间。与点触摸型相比较，虽然键型二极管的PN结电容量稍有添加，但正向特性特别优秀。多作开关用，有时也被运用于检波和电源整流（不大于50mA）。在键型二极管中，熔接金丝的二极管有时被称金键型，熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
　　3、合金型二极管
　　在N型锗或硅的单晶片上，经过合金铟、铝等金属的办法制造PN结而构成的。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、分散型二极管
　　在高温的P型杂质气体中，加热N型锗或硅的单晶片，使单晶片外表的一部变成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，运用大电流整流器的干流已由硅合金型搬运到硅分散型。
　　5、台面型二极管
　　PN结的制造办法虽然与分散型相同，可是，只保存PN结及其必要的部分，把不必要的部分用药品腐蚀掉。其剩下的部分便呈现出台面形，因而得名。初期出产的台面型，是对半导体资料运用分散法而制成的。因而，又把这种台面型称为分散台面型。关于这一类型来说，好像大电流整流用的产品类型很少，而小电流开关用的产品类型却许多。
　　6、平面型二极管
　　在半导体单晶片（首要地是N型硅单晶片）上，分散P型杂质，运用硅片外表氧化膜的屏蔽效果，在N型硅单晶片上仅挑选性地分散一部分而构成的PN结。因而，不需求为调整PN结面积的药品腐蚀效果。因为半导体外表被制造得平坦，故而得名。而且，PN结合的外表，因被氧化膜掩盖，所以公认为是安稳性好和寿命长的类型。开始，关于被运用的半导体资料是选用外延法构成的，故又把平面型称为外延平面型。对平面型二极管而言，好像运用于大电流整流用的类型很少，而作小电流开关用的类型则许多。
　　7、合金分散型二极管
　　它是合金型的一种。合金资料是简略被分散的资料。把难以制造的资料经过奇妙地掺配杂质，就能与合金一同过分散，以便在现已构成的PN结中取得杂质的恰当的浓度散布。此法适用于制造高灵敏度的变容二极管。
　　8、外延型二极管
　　用外延面长的进程制造PN结而构成的二极管。制造时需求非常高明的技能。因能随意地操控杂质的不同浓度的散布，故适宜于制造高灵敏度的变容二极管。
　　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）的触摸面上，用已构成的肖特基来阻挠反向电压。肖特基与PN结的整流效果原理有根本性的差异。其耐压程度只要40V左右。其专长是：开关速度非常快：反向康复时刻trr特别地短。因而，能制造开关二极和低压大电流整流二极管。
　　
二、依据用处分类
　　
　　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，以整流电流的巨细（100mA）作为界限一般把输出电流小于100mA的叫检波。锗资料点触摸型、作业频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波功率高，频率特性好，为2AP型。相似点触型那样检波用的二极管，除用于检波外，还可以用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。
　　2、整流用二极管
　　就原理而言，从输入沟通中得到输出的直流是整流。以整流电流的巨细（100mA）作为界限一般把输出电流大于100mA的叫整流。面结型，作业频率小于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作业频率近100KHz的2CLG型。
　　3、限幅用二极管
　　大大都二极管能作为限幅运用。也有象维护外表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的约束尖利振幅的效果，一般运用硅资料制造的二极管。也有这样的组件出售：依据约束电压需求，把若干个必要的整流二极管串联起来构成一个全体。
　　4、调制用二极管
　　一般指的是环形调制专用的二极管。便是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即便其它变容二极管也有调制用处，但它们一般是直接作为调频用。
　　5、混频用二极管
　　运用二极管混频方法时，在500～10,000Hz的频率规模内，多选用肖特基型和点触摸型二极管。
　　6、扩大用二极管
　　用二极管扩大，大致有依托地道二极管和体效应二极管那样的负阻性器材的扩大，以及用变容二极管的参量扩大。因而，扩大用二极管一般是指地道二极管、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）运用的逻辑运算和在数百毫安下运用的磁芯鼓励用开关二极管。小电流的开关二极管一般有点触摸型和键型等二极管，也有在高温下还或许作业的硅分散型、台面型平和面型二极管。开关二极管的专长是开关速度快。而肖特基型二极管的开关时刻特短，因而是抱负的开关二极管。2AK型点触摸为中速开关电路用；2CK型平面触摸为高速开关电路用；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、功率高。
　　8、变容二极管
　　用于自动频率操控（AFC）和调谐用的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。经过施加反向电压， 使其PN结的静电容量发作改动。因而，被运用于自动频率操控、扫描振动、调频和调谐等用处。一般，虽然是选用硅的分散型二极管，可是也可选用合金分散型、外延结合型、两层分散型等特别制造的二极管，因为这些二极管关于电压而言，其静电容量的改动率特别大。结电容随反向电压VR改动，替代可变电容，用作调谐回路、振动电路、锁相环路，常用于电视机高频头的频道转化和调谐电路，多以硅资料制造。
　　9、频率倍增用二极管
　　对二极管的频率倍增效果而言，有依托变容二极管的频率倍增和依托阶跃（即剧变）二极管的频率倍增。频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器，可变电抗器虽然和自动频率操控用的变容二极管的作业原理相同，但电抗器的结构却能接受大功率。阶跃二极管又被称为阶跃康复二极管，从导通切换到封闭时的反向康复时刻trr短，因而，其专长是急速地变成封闭的搬运时刻显著地短。假如对阶跃二极管施加正弦波，那么，因tt（搬运时刻）短，所以输出波形急骤地被夹断，故能发作许多高频谐波。
　　10、稳压二极管
　　是替代稳压电子二极管的产品。被制造成为硅的分散型或合金型。是反向击穿特性曲线急骤改动的二极管。作为操控电压和规范电压运用而制造的。二极管作业时的端电压（又称齐纳电压）从3V左右到150V，按每隔10%，能划分红许多等级。在功率方面，也有从200mW至100W以上的产品。作业在反向击穿状况，硅资料制造，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削减温度系数则为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（或低浓度杂质的半导体）结构的晶体二极管。PIN中的I是”本征”含义的英文略语。当其作业频率超越100MHz时，因为少量载流子的存贮效应和”本征”层中的渡越时刻效应，其二极管失掉整流效果而变成阻抗元件，而且，其阻抗值随偏置电压而改动。在零偏置或直流反向偏置时，”本征”区的阻抗很高；在直流正向偏置时，因为载流子注入”本征”区，而使”本征”区呈现出低阻抗状况。因而，可以把PIN二极管作为可变阻抗元件运用。它常被运用于高频开关（即微波开关）、移相、调制、限幅等电路中。
　　12、 雪崩二极管 (Avalanche Diode)
　　它是在外加电压效果下可以发作高频振动的晶体管。发作高频振动的作业原理是栾的：运用雪崩击穿对晶体注入载流子，因载流子渡越晶片需求必定的时刻，所以其电流滞后于电压，呈现延迟时刻，若适当地操控渡越时刻，那么，在电流和电压关系上就会呈现负阻效应，然后发作高频振动。它常被运用于微波范畴的振动电路中。
　　13、江崎二极管 （Tunnel Diode）
　　它是以地道效应电流为首要电流重量的晶体二极管。其基底资料是砷化镓和锗。其P型区的N型区是高掺杂的（即高浓度杂质的）。地道电流由这些简并态半导体的量子力学效应所发作。发作地道效应具有如下三个条件：①费米能级坐落导带和满带内；②空间电荷层宽度有必要很窄（0.01微米以下）；简并半导体P型区和N型区中的空穴和电子在同一能级上有交叠的或许性。江崎二极管为双端子有源器材。其首要参数有峰谷电流比（IP／PV），其间，下标”P”代表”峰”；而下标”V”代表”谷”。江崎二极管可以被运用于低噪声高频扩大器及高频振动器中（其作业频率可达毫米波段），也可以被运用于高速开关电路中。
　　14、快速关断（阶跃康复）二极管 (Step Recovary Diode)
　　它也是一种具有PN结的二极管。其结构上的特色是：在PN结鸿沟处具有峻峭的杂质散布区，然后构成”自助电场”。因为PN结在正向偏压下，以少量载流子导电，并在PN结邻近具有电荷存贮效应，使其反向电流需求阅历一个”存贮时刻”后才干降至最小值（反向饱和电流值）。阶跃康复二极管的”自助电场”缩短了存贮时刻，使反向电流快速截止，并发作丰厚的谐波重量。运用这些谐波重量可规划出梳状频谱发作电路。快速关断（阶跃康复）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”金属半导体结”的二极管。其正向开始电压较低。其金属层除资料外，还可以选用金、钼、镍、钛等资料。其半导体资料选用硅或砷化镓，多为N型半导体。这种器材是由大都载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少量载流子导电的PN结大得多。因为肖特基二极管中少量载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时刻常数约束，因而，它是高频和快速开关的抱负器材。其作业频率可达100GHz。而且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制造太阳能电池或发光二极管。
　　16、阻尼二极管
　　具有较高的反向作业电压和峰值电流，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、瞬变电压按捺二极管
　　TVP管，对电路进行快速过压维护，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，一个发射极的三端负阻器材，用于张驰振动电路，守时电压读出电路中，它具有频率易调、温度安稳性好等长处。
　　19、发光二极管
　　用磷化镓、磷砷化镓资料制成，体积小，正向驱动发光。作业电压低，作业电流小，发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。
　　20.、硅功率开关二极管
　　硅功率开关二极管具有高速导通与截止的才干。它首要用于大功率开关或稳压电路、直流变换器、高速电机调速及在驱动电路中作高频整流及续流箝拉,具有康复特性软、过载才干强的长处、广泛用于计算机、雷达电源、步进电机调速等方面。
　　21、旋转二极管
　　首要用于无刷电机励磁、也可作一般整流用。
　　
三、依据特性分类
　　
　　点触摸型二极管，按正向和反向特性分类如下。
　　1、一般用点触摸型二极管
　　这种二极管正如标题所说的那样，一般被运用于检波和整流电路中，是正向和反向特性既不特别好，也不特别坏的中心产品。如：SD34、SD46、1N34A等等归于这一类。
　　2、高反向耐压点触摸型二极管
　　是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。运用于高压电路的检波和整流。这种类型的二极管一般正向特性不太好或一般。在点触摸型锗二极管中，有SD38、1N38A、OA81等等。这种锗资料二极管，其耐压受到约束。要求更高时有硅合金和分散型。
　　3、高反向电阻点触摸型二极管
　　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，因而其专长是反向电阻高。运用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中，就锗资料高反向电阻型二极管而言，SD54、1N54A等等归于这类二极管。
　　4、高传导点触摸型二极管
　　它与高反向电阻型相反。其反向特性虽然很差，但使正向电阻变得满足小。对高传导点触摸型二极管而言，有SD56、1N56A等等。对高传导键型二极管而言，可以得到更优秀的特性。这类二极管，在负荷电阻特别低的情况下，整流功率较高。
[修改本段]二极管的导电特性
　　二极管最重要的特性便是单独向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面经过简略的试验阐明二极管的正向特性和反向特性。
　　1. 正向特性。
　　在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种衔接方法，称为正向偏置。有必要阐明，当加在二极管两头的正向电压很小时，二极管依然不能导通，流过二极管的正向电流非常弱小。只要当正向电压到达某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）今后，二极管才干直正导通。导通后二极管两头的电压基本上坚持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。
　　2. 反向特性。
　　在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此刻二极管中几乎没有电流流过，此刻二极管处于截止状况，这种衔接方法，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，依然会有弱小的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两头的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失掉单独向导电特性，这种状况称为二极管的击穿。