DATE - 2016/06/05
Diode Symbols and Terms 二極體符號和術語
Io | Average forward current | 平均正向電流 |
IF | Forward current | 正向電流 |
FSM | Forward current, surge peak | 正向電流,浪湧峰值 |
IFRM | Repetitive peak forward current | 重複峰值正向電流 |
VF | Forward voltage | 正向電壓 |
VR | Reverse voltage | 反向電壓 |
VRRM | Repetitive peak reverse voltage | 重複峰值反向電壓 |
VRWM | Working peak reverse voltage | 工作峰值反向電壓 |
VBR | Reverse breakdown voltage | 反向擊穿電壓 |
VZ | Zener voltage | 齊納電壓 |
VC | Clamping voltage | 箝位電壓 |
IR , IL | Reverse leakage current | 反向漏電流 |
IZ | Zener current | 齊納電流 |
IBR | Reverse breakdown current | 反向擊穿電流 |
IPP | Peak pulse current | 峰值脈衝電流 |
CT | Capacitance between terminals | 終端之間的電容 |
trr | Reverse recovery time | 反向恢復時間 |
RθJA | Thermal resistance junction to ambient air | 熱阻結到環境空氣 |
PD | Power dissipation | 功耗 |
PPP | Peak pulse power | 峰值脈衝功率 |
Tj | Junction temperature | 結溫 |
TSTG | Storage temperature | 儲存溫度 |
IZK , IZT | Reverse current | 反向電流 |
ZZK , ZZT | Zener impedance @IZK, IZT | 齊納阻抗@IZK,IZT |
資料來源 COMCHIP
二極體(英語:Diode),是一種具有不對稱電導的雙電極電子元件。
理想的二極體在順向導電時它的兩個電極(陽極和陰極)間擁有無窮小電阻,
而逆向時則有無窮大電阻,即電流只允許由單一方向流過二極體。
1874年,德國物理學家卡爾·布勞恩在卡爾斯魯厄理工學院發現了晶體的整流能力。
因此1906年開發出的第一代二極體——「貓鬚二極體」是由方鉛礦等礦物晶體製成的。
早期的二極體還包含了真空管,真空管二極體具有兩個電極 ,一個陽極和一個熱式陰極。
在半導體性能被發現後,二極體成為了世界上第一種半導體器件。
現如今的二極體大多是使用矽來生產,硒或鍺等其它半導體材料有時也會用到。
目前最常見的結構是,一個半導體性能的結晶片通過PN接面連接到兩個電終端。
功能
半導體二極體的電流-電壓特性曲線。電壓在正的區域稱為順向偏壓。
二極體具有陽極和陰極兩個端子,電流只能往單一方向流動。也就是說,
電流可以從陽極流向陰極,而不能從陰極流向陽極。
對二極體所具備的這種單向特性的應用,通常稱之為「整流」功能。在真空管內,
藉由電極之間加上的電壓能夠讓熱電子從陰極到達陽極,因而有整流的作用。
將交流電轉變為直流電,包括無線電接收器對無線電訊號的調變,都是通過整流來完成的。
因為其順向流通逆向阻斷的特點,二極體可以想成電子版的逆止閥。
然而實際上,二極體並不會表現出如此完美的開關性,
而是呈現出較為複雜的非線性電子特徵——這是由特定類型的二極體技術決定的。
一般來說,只有在順向達到閾值電壓時,二極體才會開始工作(此狀態被稱為順向偏壓)。
一個順向偏壓的二極體兩端的電壓降變化只與電流有一點關係,
並且是溫度的函數。因此這一特性可用於溫度傳感器或參考電壓。
半導體二極體的非線性電流-電壓特性,
可以根據選擇不同的半導體材料和摻雜不同的雜質從而形成雜質半導體來改變。
特性改變後的二極體在使用上除了用做開關的方式之外,
還有很多其他的功能,如:用來調節電壓(稽納二極體),
限制高電壓從而保護電路(雪崩二極體),
無線電調諧(變容二極體),產生射頻振蕩(隧道二極體、
耿氏二極體、IMPATT二極體)以及產生光(發光二極體)。
半導體二極體中,有利用P型和N型兩種半導體接合面的PN接面效應,
也有利用金屬與半導體接合產生的蕭特基效應達到整流作用的類型。
若是PN接面型的二極體,在P型側就是陽極,N型側則是陰極。
蕭特基二極體
利用金屬和半導體二者的接合面的'蕭特基效應'的整流作用。
由於順向的切入電壓較低,導通回復時間也短,適合用於高頻率的整流。
一般而言漏電流較多,突波耐受度較低。也有針對此缺點做改善的品種推出。
穩壓二極體(Reference Diode)(常用稱法:齊納二極體)
被施加反方向電壓的場合,超過特定電壓時發生的逆向崩潰電壓隨逆向電流變化很小,
具有一定的電壓穩定能力。
利用此性質做成的元件被用於電壓基準。
藉由摻雜物的種類、濃度,決定崩潰電壓(破壞電壓)。
其順向特性與一般的二極體相同。
恆流二極體(或稱定電流二極體,CRD、Current Regulative Diode)
被施加順方向電壓的場合,無論電壓多少,可以得到一定的電流的元件。
通常的電流容量在1~15mA的範圍。
雖然被稱為二極體,但是構造、動作原理都與接合型電場效應電晶體相似。
變容二極體
施加逆向電壓的場合,二極體PN接合的空乏層厚度會因電壓不同而變化,
產生靜電容量(接合容量)的變化,可當作由電壓控制的可變電容器使用。
沒有機械零件所以可靠度高,廣泛應用於壓控振盪器或可變電壓濾波器,
也是電視接收器和行動電話不可缺少的零件。
發光二極體
可以發光的二極體。由發光種類與特性又有紅外線二極體、
各種顏色的可見光二極體、紫外線二極體等。
雷射二極體
當LED產生的光是頻寬極窄的同調光(Coherent Light)時,則稱為雷射二極體。
光電二極體
光線射入PN接面,P區電洞、N區電子大量發生,產生電壓(光電效應)。
藉由測量此電壓或電流,可作為光感應器使用。
有PN、PIN、蕭特基、APD等類型。太陽電池也是利用此種效應。
隧道二極體(Tunnel Diode)、江崎二極體(Esaki Diode)、透納二極體
由日本人江崎玲於奈於1957年發明。是利用量子穿隧效應的作用,
會出現在一定偏壓範圍內順向電壓增加時流通的電流量反而減少的「負電阻」的現象。
這是最能耐受核輻射的半導體二極體。
PIN二極體(P-intrinsic-N Diode)
PN之間一層高電阻的半導體層,使少數載子的積蓄效果增加,
逆回復時間也較長。
利用順向偏壓時高頻率訊號較容易通過的性質,用於天線的頻帶切換以及高頻率開關。
耿效應二極體
應用於低功率微波振盪器。
二極真空管
氣體放電管整流器
針狀電極和平板電極相向接近尖端放電。
若把針狀電極當做負極,比較低的電壓就會開始放電。
利用這樣的性質來做當作整流器。
點接觸二極體
用鎢之類的金屬針狀電極與N型半導體的表面接觸,此構造的特徵是寄生電容非常小。
採用於鍺質二極體和耿效應二極體。
礦石收音機中使用的礦石檢波器也是一種點接觸二極體。
交流二極體(DIAC)、突波保護二極體、雙向觸發二極體
當施加超過規定電壓(Break Over電壓,VBO)的電壓會開始導通使得端子之間的電壓降低的雙方向元件。
用於電路的突波保護上。
另,雖被稱為二極體,實際的構造、動作原理都應歸類為閘流管/矽控整流器整流器的複雜分類中。
二極體產業屬於半導體主動元件中分離式元件之一種,
分離式元件可再細分為二極體、電晶體以及閘流體等元件。
二極體在電子電路中具有整流、交換、檢波、混頻、定電壓等功能,其特性類似一般的開關。
產品 | 應用 |
功率雙載子電晶體 | 電視機、顯像器、電源供應器、汽車音響、汽車點火器、光源燈具等 |
蕭特基二極體 | 交換式電源供應器、工業電子整流器、家電、PC、NB及手機等 |
超快速回復二極體 | 交換式電源供應器、工業電子整流器、家電、顯像器等 |
磊晶圓 | 分離式元件與積體電路元件的原料 |
拋光矽晶圓 | 晶圓廠的原料 |
再生晶圓 | 客戶為八吋晶圓廠 |
突波抑制器 | 車用電子整流保護器、手機電源接訊保護器 |
橋式整流器 | 應用於電源整流器 |