1970 年代,硅整流二极管(如 1N5408)替代机械式触点,用于汽车发电机整流 —— 其 100V 反向耐压和 30A 平均电流,使发电效率从 60% 提升至 85%,同时将故障间隔里程从 5000 公里延长至 5 万公里。1990 年代,快恢复二极管(FRD)凭借 50ns 反向恢复时间,适配车载逆变器的 20kHz 开关频率,在 ABS 防抱死系统中实现微秒级电流控制,制动距离缩短 15%。2010 年后,车规级肖特基二极管(AEC-Q101 认证)成为电动车重要:在 OBC 充电机中,其 0.4V 正向压降使充电速度提升 30%,而反向漏电流<10μA 保障电池组安全。 2023 年,碳化硅二极管开启 800V 高压平台时代:耐温 175℃的 SiC 二极管集成于电驱系统,支持 1200V 母线电压,使电动车超快充(10 分钟补能 80%)成为现实光电二极管可将光信号转换为电信号,在光通信、传感器中有应用。徐汇区IC二极管价目表

稳压二极管的工作基础是齐纳击穿效应,主要用于反向偏置时的电压稳定。当反向电压达到特定值(齐纳电压),内建电场强度足以直接拉断半导体共价键,产生大量电子 - 空穴对,形成稳定的击穿电流。与通过碰撞电离引发的雪崩击穿不同,齐纳击穿通常发生在较低电压(小于 5V),且具有负温度系数(如电压随温度升高而降低)。通过串联限流电阻控制电流在安全范围(通常 5-50 毫安),可使输出电压稳定在齐纳电压附近。例如 TL431 可调基准源,通过外接电阻分压,能在 2.5-36V 范围内提供高精度稳定电压,温漂极低,常用于精密电源和电池保护电路。北仑区消费电子二极管成本价贴片二极管体积小巧、安装便捷,契合现代电子产品小型化、集成化的发展趋势。

在数字电路中,二极管作为电子开关实现信号快速切换。硅开关二极管 1N4148 以 4ns 反向恢复时间,在 10MHz 时钟电路中传输边沿陡峭的脉冲信号,误码率低于 0.001%。肖特基开关二极管 BAT54 凭借 0.3V 正向压降和 2ns 响应速度,在 USB 3.2 接口中实现 5Gbps 数据传输的电平转换。高频通信领域,砷化镓 PIN 二极管(Cj<0.5pF)在 10GHz 雷达电路中切换信号路径,插入损耗<1dB,助力相控阵天线实现目标追踪。开关二极管以纳秒级速度控制电流通断,成为数字逻辑和高频通信的底层基石。
1960 年代,砷化镓(GaAs)PIN 二极管凭借 0.5pF 寄生电容和 10GHz 截止频率,成为雷达接收机的关键元件 —— 在 AN/APG-66 机载雷达中,GaAs PIN 二极管组成的开关矩阵可在微秒级切换信号路径,实现对 200 个目标的同时跟踪。1980 年代,肖特基势垒二极管(SBD)将混频损耗降至 6dB 以下,在卫星电视调谐器(C 波段 4GHz)中实现低噪声信号转换,使家庭卫星接收成为可能。1999 年,氮化镓(GaN)异质结二极管问世,其 1000V 击穿电压和 0.2pF 寄生电容,在基站功放模块中实现 100W 射频功率输出,效率达 75%(硅基 50%)。 5G 时代,二极管面临更高挑战:28GHz 毫米波场景中,传统硅二极管的结电容(>1pF)导致信号衰减超 30dB,而 GaN 开关二极管通过优化势垒层厚度(5nm),将寄生电容降至 0.15pF,配合相控阵天线实现 ±60° 波束扫描,信号覆盖范围扩大 5 倍。整流电路中常用二极管,能把交流电转换为平稳的直流电供设备使用。

快恢复二极管(FRD)通过控制少子寿命实现高频开关功能,在于缩短 “反向恢复时间”。传统整流二极管在反向偏置时,PN 结内存储的少子(P 区电子)需通过复合或漂移逐渐消失,导致恢复过程缓慢(微秒级)。快恢复二极管通过掺杂杂质(如金、铂)或电子辐照,引入复合中心,将少子寿命缩短至纳秒级,例如 MUR1560 快恢复二极管的反向恢复时间 500 纳秒,适用于 100kHz 开关电源。超快速恢复二极管(如碳化硅 FRD)进一步通过外延层优化,将恢复时间降至 50 纳秒以下,并减少能量损耗,在电动汽车充电机中效率可突破 96%。开关二极管具有快速开关特性,能在高频电路中实现信号的快速通断。深圳LED发光二极管材料
焊接稳压二极管时,要注意极性,避免接反损坏元件。徐汇区IC二极管价目表
二极管基础的用途是整流 —— 将交流电转换为直流电。硅整流二极管(如 1N4007)通过面接触型 PN 结实现大电流导通,其 1000V 耐压和 1A 电流承载能力,多样用于家电电源适配器。在开关电源中,快恢复二极管(FRD)以 50ns 反向恢复时间,在 400kHz 频率下实现高效整流,较传统工频整流效率提升 30%。工业场景中,高压硅堆(如 6kV/50A)由数十个二极管串联而成,用于变频器和电焊机,可承受 20 倍额定电流的浪涌冲击,保障工业设备稳定供电。整流二极管的存在,让电网的交流电得以转化为电子设备所需的直流电,成为电力转换的基础元件。徐汇区IC二极管价目表