PN 結(jié)是二極管的結(jié)構(gòu),其單向?qū)щ娦栽从谳d流子的擴(kuò)散與漂移運(yùn)動(dòng)。當(dāng) P 型(空穴多)與 N 型(電子多)半導(dǎo)體結(jié)合時(shí),交界處形成內(nèi)建電場(約 0.7V 硅材料),阻止載流子進(jìn)一步擴(kuò)散。正向?qū)〞r(shí)(P 接正、N 接負(fù)),外電場削弱內(nèi)建電場,空穴與電子大量穿越結(jié)區(qū),形成低阻通路,硅管正向壓降約 0.7V,電流與電壓呈指數(shù)關(guān)系(I=I S(e V/V T?1),VT≈26mV)。反向截止時(shí)(P 接負(fù)、N 接正),外電場增強(qiáng)內(nèi)建電場,少數(shù)載流子(P 區(qū)電子、N 區(qū)空穴)形成漏電流(硅管<1μA),直至反向電壓達(dá)擊穿閾值(如 1N4007 耐壓 1000V)。此特性使 PN 結(jié)成為整流、開關(guān)等應(yīng)用的基礎(chǔ),例如 1N4148 開關(guān)二極管利用 PN 結(jié)電容充放電,實(shí)現(xiàn) 4ns 級(jí)快速切換。微波二極管在雷達(dá)與衛(wèi)星通信中高效處理高頻信號(hào),助力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離目標(biāo)探測與數(shù)據(jù)傳輸。深圳晶振二極管費(fèi)用

檢波二極管利用 PN 結(jié)的非線性伏安特性,從高頻載波中提取低頻信號(hào)。當(dāng)調(diào)幅波作用于二極管時(shí),正向?qū)ㄆ陂g電流隨電壓非線性變化,反向截止時(shí)電流為零,經(jīng)濾波后可分離出調(diào)制信號(hào)。鍺材料二極管(如 2AP9)因?qū)妷旱停?.2V)、結(jié)電容小,適合解調(diào)中波廣播信號(hào)(535-1605kHz),失真度低于 5%?;祛l則是利用兩個(gè)高頻信號(hào)在非線性結(jié)區(qū)產(chǎn)生新頻率分量,例如砷化鎵肖特基二極管在 5G 基站的 28GHz 頻段可實(shí)現(xiàn)低損耗混頻,幫助處理毫米波信號(hào),變頻損耗低于 8 分貝。閔行區(qū)肖特基二極管費(fèi)用變?nèi)荻O管隨電壓調(diào)電容,用于高頻信號(hào)調(diào)諧匹配。

變?nèi)荻O管利用反向偏置時(shí) PN 結(jié)電容隨電壓變化的特性,實(shí)現(xiàn)電調(diào)諧功能。當(dāng)反向電壓增大時(shí),PN 結(jié)的耗盡層寬度增加,導(dǎo)致結(jié)電容減小,兩者呈非線性關(guān)系。例如 BB181 變?nèi)荻O管在 1-20V 反向電壓下,電容從 25 皮法降至 3 皮法,常用于 FM 收音機(jī)調(diào)諧電路,覆蓋 88-108MHz 頻段。在 5G 手機(jī)中,集成變?nèi)荻O管的射頻前端可動(dòng)態(tài)調(diào)整天線匹配網(wǎng)絡(luò),支持 1-6GHz 頻段切換,提升匹配效率 30%,同時(shí)降低 20% 功耗。變?nèi)荻O管在這方面的發(fā)展還需要進(jìn)一步的探索,以產(chǎn)出更好的產(chǎn)品
1960 年代,砷化鎵(GaAs)PIN 二極管憑借 0.5pF 寄生電容和 10GHz 截止頻率,成為雷達(dá)接收機(jī)的關(guān)鍵元件 —— 在 AN/APG-66 機(jī)載雷達(dá)中,GaAs PIN 二極管組成的開關(guān)矩陣可在微秒級(jí)切換信號(hào)路徑,實(shí)現(xiàn)對(duì) 200 個(gè)目標(biāo)的同時(shí)跟蹤。1980 年代,肖特基勢壘二極管(SBD)將混頻損耗降至 6dB 以下,在衛(wèi)星電視調(diào)諧器(C 波段 4GHz)中實(shí)現(xiàn)低噪聲信號(hào)轉(zhuǎn)換,使家庭衛(wèi)星接收成為可能。1999 年,氮化鎵(GaN)異質(zhì)結(jié)二極管問世,其 1000V 擊穿電壓和 0.2pF 寄生電容,在基站功放模塊中實(shí)現(xiàn) 100W 射頻功率輸出,效率達(dá) 75%(硅基 50%)。 5G 時(shí)代,二極管面臨更高挑戰(zhàn):28GHz 毫米波場景中,傳統(tǒng)硅二極管的結(jié)電容(>1pF)導(dǎo)致信號(hào)衰減超 30dB,而 GaN 開關(guān)二極管通過優(yōu)化勢壘層厚度(5nm),將寄生電容降至 0.15pF,配合相控陣天線實(shí)現(xiàn) ±60° 波束掃描,信號(hào)覆蓋范圍擴(kuò)大 5 倍。隧道二極管具有負(fù)阻特性,能實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)和振蕩,用于特殊電路。

1990 年代,寬禁帶材料掀起改變:碳化硅(SiC)二極管憑借 3.26eV 帶隙和 2.5×10? V/cm 擊穿場強(qiáng),在電動(dòng)汽車 OBC 充電機(jī)中實(shí)現(xiàn) 1200V 高壓整流,正向壓降 1.5V(硅基為 1.1V 但需更大體積),效率提升 5% 的同時(shí)體積縮小 40%;氮化鎵(GaN)二極管則在射頻領(lǐng)域稱雄,其電子遷移率達(dá)硅的 20 倍,在手機(jī)快充電路中支持 1MHz 開關(guān)頻率,使 100W 充電器體積較硅基方案減小 60%。寬禁帶材料不 突破物理極限,更推動(dòng)二極管從 “通用元件” 向 “場景定制化” 轉(zhuǎn)型,成為新能源與通信改變的重要推手。存儲(chǔ)二極管要放在干燥、通風(fēng)處,防止受潮影響性能和壽命。閔行區(qū)肖特基二極管費(fèi)用
開關(guān)二極管具有快速開關(guān)特性,能在高頻電路中實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速通斷。深圳晶振二極管費(fèi)用
工業(yè)自動(dòng)化的加速推進(jìn),要求工業(yè)設(shè)備具備更高的穩(wěn)定性、精確性與智能化水平,這為二極管創(chuàng)造了大量應(yīng)用機(jī)遇。在工業(yè)控制系統(tǒng)中,隔離二極管用于防止信號(hào)干擾,確??刂浦噶顪?zhǔn)確傳輸;在電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中,快恢復(fù)二極管與晶閘管配合,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制,提高工業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。此外,隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,工業(yè)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信量劇增,高速通信二極管可保障數(shù)據(jù)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的快速、穩(wěn)定傳輸,助力工業(yè)自動(dòng)化邁向更高階段,帶動(dòng)二極管產(chǎn)業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域的深度拓展。深圳晶振二極管費(fèi)用