雪崩二極管利用了半導體中的雪崩倍增效應。當在雪崩二極管兩端加上足夠高的反向電壓時,少數載流子在強電場作用下獲得足夠能量,與晶格原子碰撞產生新的電子 - 空穴對,這些新產生的載流子又繼續碰撞其他原子,引發連鎖反應,導致電流急劇增大,產生雪崩倍增現象。在微波電路中,雪崩二極管可作為微波振蕩器和放大器。通過控制雪崩二極管的工作狀態,利用其雪崩倍增產生的高頻振蕩信號,實現微波信號的放大和產生。在雷達系統中,雪崩二極管用于產生高功率的微波信號,為雷達的目標探測和定位提供強大的信號源,在微波通信、雷達探測等高頻領域發揮著重要作用。二極管通過控制電流的通斷,實現了電子設備中的信號處理和邏輯運算。STW8NK80Z MOS(場效應管)
二極管是一種具有單向導電性的電子元件。它主要由半導體材料構成,常見的有硅和鍺。在二極管的結構中,包含一個 P - N 結。當二極管正向偏置時,即 P 區接電源正極,N 區接電源負極,二極管呈現出低電阻狀態,電流能夠順利通過;而當二極管反向偏置時,電流幾乎無法通過,此時二極管處于高電阻狀態。這種獨特的單向導電特性使得二極管在電子電路中被廣泛應用。例如,在電源電路中,二極管可以防止電流反向流動,保護電路中的其他元件免受反向電流的損害。從微觀角度來看,正向偏置時,外電場與內電場方向相反,削弱了內電場,使得多數載流子能夠跨越 P - N 結形成電流;反向偏置時,外電場與內電場方向相同,加強了內電場,多數載流子難以跨越,只有少數載流子形成微弱的反向電流。STGD10NC60KDT4二極管是一種常見的電子元件,具有單向導電性。
二極管在電源整流電路中扮演著不可或缺的角色,它是實現交流電向直流電轉換的關鍵元件,為各種電子設備提供穩定的直流電源。在半波整流電路中,只需一個二極管即可完成基本的整流功能。當交流電壓輸入時,在正半周,二極管處于正向導通狀態,電流可以順利通過二極管流向負載。此時,負載上得到與交流電壓正半周相同形狀的電壓。而在負半周,二極管承受反向電壓而截止,負載中沒有電流通過。這樣,在負載兩端就形成了一個脈動的直流電壓,雖然這種半波整流方式簡單,但效率較低,因為它只利用了交流電的半個周期。不過,在一些對電源要求不高、功率較小的電路中,如簡單的電池充電器或小型電子玩具中,半波整流電路由于其簡單性和成本低的優點仍然有一定的應用。
全波整流電路則需要兩個二極管和一個中心抽頭的變壓器。在這種電路中,當交流電壓輸入變壓器后,變壓器的次級繞組產生兩個大小相等、方向相反的交流電壓。在正半周,一個二極管導通,電流通過該二極管和負載;在負半周,另一個二極管導通,電流通過另一個二極管和負載。這樣,無論交流電壓是正半周還是負半周,負載上都有電流通過,得到的直流電壓脈動頻率是交流輸入電壓頻率的兩倍,提高了整流效率,相較于半波整流,全波整流能夠更好地利用交流電,為負載提供更穩定的直流電源。這種電路在一些早期的電子管收音機等設備中較為常見。雙向觸發二極管可雙向導通,在晶閘管觸發電路中作為觸發器件,控制電路的通斷與功率調節。
當二極管兩端施加反向電壓時,外電場方向與內電場方向相同,會使得 PN 結變寬。這種情況下,只有極少數的載流子在反向電壓的作用下形成微弱的反向電流,這個電流通常非常小,可以忽略不計,二極管此時處于截止狀態。在實際應用中,比如在一些防止電源反接的電路設計中,利用二極管的這種單向導電性,可以有效地保護電路中的其他元件不被反向電流損壞。二極管這種獨特的單向導電特性,就像一個單向閥門,只允許電流在特定的方向流動,為電子電路的設計提供了極大的靈活性和功能性。二極管在電子電路中扮演著重要角色,是構成各種電子設備不可或缺的基礎元件。STY130NF2 MOS(場效應管)
發光二極管不僅用于照明,還常用于指示和顯示。STW8NK80Z MOS(場效應管)
隨著人工智能、物聯網、量子計算等新興技術的快速發展,二極管有望在這些領域展現新的應用潛力。在人工智能的邊緣計算設備中,低功耗、高性能的二極管可用于信號處理和數據傳輸,為設備的實時運算提供支持。在物聯網的傳感器節點中,各種特殊功能的二極管,如磁敏二極管、熱敏二極管等,可作為感知外界環境信息的關鍵元件,實現對溫度、磁場、壓力等多種物理量的精確監測。在量子計算領域,二極管可能在量子比特的控制和量子信號的處理方面發揮作用,盡管目前相關研究尚處于探索階段,但二極管憑借其獨特的電學特性,有望為新興技術的突破和發展貢獻力量,開啟電子器件應用的新篇章。STW8NK80Z MOS(場效應管)