PN 结是二极管的结构,其单向导电性源于载流子的扩散与漂移运动。当 P 型(空穴多)与 N 型(电子多)半导体结合时,交界处形成内建电场(约 0.7V 硅材料),阻止载流子进一步扩散。正向导通时(P 接正、N 接负),外电场削弱内建电场,空穴与电子大量穿越结区,形成低阻通路,硅管正向压降约 0.7V,电流与电压呈指数关系(I=I S(e V/V T−1),VT≈26mV)。反向截止时(P 接负、N 接正),外电场增强内建电场,少数载流子(P 区电子、N 区空穴)形成漏电流(硅管<1μA),直至反向电压达击穿阈值(如 1N4007 耐压 1000V)。此特性使 PN 结成为整流、开关等应用的基础,例如 1N4148 开关二极管利用 PN 结电容充放电,实现 4ns 级快速切换。发光二极管可将电能转化为光能,发出不同颜色光,用于指示灯等。天津本地二极管市场价格

插件封装(THT):传统工艺的坚守 DO-41 封装的 1N4007(1A/1000V)引脚间距 2.54mm,适合手工焊接与维修,在工业设备中仍应用,其玻璃钝化工艺确保在高湿度环境下漏电流<1μA。轴向封装的高压硅堆(如 2CL200kV/10mA)采用陶瓷绝缘外壳,耐压达 200kV,用于阴极射线管(CRT)显示器的高压供电。 表面贴装(SMT):自动化生产的主流 SOD-123 封装的肖特基二极管(SS34)体积较 DO-41 缩小 70%,焊盘间距 1.27mm,适合 PCB 高密度布局,在智能手机主板中每平方厘米可集成 10 个以上,用于电池保护电路。QFN 封装(如 DFN1006)的 ESD 保护二极管,寄生电感<0.5nH,在 USB 4.0 接口中支持 40Gbps 数据传输,信号衰减<1dB。天津本地二极管市场价格航空航天设备选用高性能二极管,在极端环境下保障电路可靠工作。

点接触型:高频世界的纳米级开关 通过金丝压接工艺形成结面积<0.01mm² 的 PN 结,结电容可低至 0.2pF,截止频率突破 100GHz。1N34A 锗检波管在 UHF 频段(300MHz)电视信号解调中,插入损耗 1.5dB,曾是 CRT 电视高频头的元件,其金属丝与锗片的接触点精度需控制在 1μm 以内。隧道二极管(2N4917)利用量子隧穿效应,在 100GHz 微波振荡器中实现纳秒级振荡,早期应用于卫星通信的本振电路,可产生稳定的毫米波信号。 面接触型:大电流场景的主力军 采用合金法形成结面积>1mm² 的 PN 结,可承载数安至数百安电流,典型如 RHRP8120(8A/1200V)硅整流管,其铝硅合金结面积达 4mm²,可承受 20 倍额定浪涌电流(160A 瞬时冲击),用于工业电焊机时效率达 92%,较早期硒堆整流器体积缩小 80%。1N5408(3A/1000V)在电机控制电路中,配合 LC 滤波可将纹波系数控制在 5% 以内,适用于工频(50/60Hz)整流场景。
隧道二极管(江崎二极管)基于量子隧穿效应,在重掺杂 PN 结中实现负阻特性。当 PN 结掺杂浓度极高时,势垒宽度缩小至 10 纳米以下,电子可直接穿越势垒形成隧道电流。正向电压增加时,隧道电流先增大后减小,形成负阻区(电压升高而电流降低)。例如 2N4917 隧道二极管在 0.1V 电压下可通过 100 毫安电流,负阻区电阻达 - 50 欧姆,常用于 100GHz 微波振荡器,振荡频率稳定度可达百万分之一 /℃。其工作机制突破传统 PN 结的热电子发射原理,为高频振荡和高速开关提供了新途径。检波二极管能从高频信号中检出低频信号,用于收音机等设备。

二极管是电子电路中实现单向导电的关键元件,如同电路的“单向阀门”,在整流、稳压、开关等场景中扮演关键角色。其关键由PN结构成,通过控制电流单向流动实现功能,按材料可分为硅二极管(耐压高、稳定性强,导通电压0.6-0.7V)和锗二极管(导通电压低至0.2-0.3V,适合高频小信号);按结构分为点接触型(高频小电流,如收音机检波)、面接触型(低频大电流,如电源整流)和平面型(集成工艺,适配数字电路)。
从用途看,整流二极管可将交流电转为直流电,常见于充电器;稳压二极管利用反向击穿特性稳定电压,是电源电路的“安全卫士”;开关二极管凭借纳秒级响应速度,成为5G通信和智能设备的信号切换关键;肖特基二极管以0.3V极低压降,在新能源汽车快充中大幅提升效率;发光二极管(LED)则将电能转化为光能,覆盖照明、显示等场景。
随着技术革新,碳化硅二极管突破传统材料极限,耐高压、耐高温特性适配光伏逆变器等严苛环境;TVS瞬态抑制二极管更能在1ns内响应浪涌冲击,为智能设备抵御静电威胁。从消费电子到工业制造,二极管以多元形态和可靠性能,持续赋能电子世界的每一次创新。 瞬态电压抑制二极管能迅速响应瞬态过压,像坚固的盾牌一样保护电路免受高压冲击。番禺区稳压二极管参考价格
反向截止时,电阻极大,几乎阻断电流,起到隔离电路的作用。天津本地二极管市场价格
工业制造:高压大电流的持续攻坚 6kV/50A 高压硅堆由 30 个以上硅二极管串联而成,采用陶瓷封装与玻璃钝化工艺,耐受 100kA 瞬时浪涌电流,用于工业 X 射线机时可提供稳定的高压直流电源。快恢复外延二极管(FRED)如 MUR1560(15A/600V)在变频器中实现 100kHz 开关频率,THD 谐波含量<5%,提升电机控制精度至 ±0.1rpm,适用于精密机床驱动系统。 新能源领域:效率与环境的双重突破 硅基肖特基二极管(MUR1560)在太阳能电池板中作为防反接元件,反向漏电流<10μA,较早期锗二极管效率提升 5%,每年可为 1kW 光伏组件多发电 40 度。氮化镓二极管(650V/200A)在储能系统中,充放电切换时间从 100ms 缩短至 10ms,响应电网调频需求的速度提升 10 倍,助力构建动态平衡的智能电网。天津本地二极管市场价格