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| − | 二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件 | + | {{Infobox person |
| + | | 姓名 = 赵弈钦 | ||
| + | |圖片 = [[File:20170824160631-6363918759170944213993428.jpg|缩略图|居中|250px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&src=tab_www&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&ancestor=list&cmsid=f7cff46bff7318e4ded0b604f9d71cdd&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=126&adstar=0&clw=255#id=7cd2d2b8aeca59fc44a08a9d24718ec8&currsn=0&ps=108&pc=108 原图链接][http://www.cqdbdz.com/Mobile/Article/1n4007192.html 图片来源于达标科技网]]] | ||
| + | }} | ||
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| + | ''' 二极管'''(''' diode''' )， 是用[[ 半导体]] 材料([[ 硅]] 、[[ 硒]] 、[[ 锗]] 等)制成的一种[[ 电子]] 器件 。它具有单向导电性能， 即给二极管阳极和阴极加上正向电压时，二极管导通。 当给阳极和阴极加上反向[[ 电压]] 时，二极管截止。 因此，二极管的导通和截止，则相当于开关的接通与断开 。<ref>[http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-WLZX201521018.htm 浅议 二极管的 原 理],知网空间网，2015</ref> | ||
| − | + | 二极管是最早诞生的半导体器件之一，其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中，利用二极管和[[电阻]]、[[电容]]、[[电感]]等元器件进行合理的连接，构成不同功能的电路，可以实现对[[交流电]][[整流]]、对调制 信 号[[检波]]、限幅和钳位以及对[[电源]][[电压]]的稳压等多种功能。无论是在常见的[[收音机]]电路还是在其他的家用电器产品或[[工业]]控制电路中，都可以找到二极管的踪迹 。 | |
| − | + | =='''基本信息'''== | |
| + | [[File:5174cea5dc6448f0a31c0ecbb469d69c th.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&src=tab_www&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&ancestor=list&cmsid=f7cff46bff7318e4ded0b604f9d71cdd&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=126&adstar=0&clw=255#id=3ea10e2c8043fa8b02389ff4f0642ec3&currsn=0&ps=108&pc=108 原图链接][http://www.sohu.com/a/139704947_468626 图片来源于搜狐网]]] | ||
| − | + | 中 文名 ： 二极管 | |
| − | + | 外文名 ： Diode | |
| − | + | 特 性 ： 单向 导 电性 | |
| − | 组成材料 | + | 应 用 ： 家用电器、工业控制电路等 |
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| + | 类 别 ： [[半导体]]器件 | ||
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| + | 组成材料 ： 硅、硒、锗等 | ||
=='''结构组成'''== | =='''结构组成'''== | ||
| − | 二极管就是由一 | + | 二极管就是由一 个[[PN 结]] 加上相应的电极引线及管壳封装而成的。 采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型[[ 半导体]] 制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间[[ 电荷]] 区称为PN结。 由P区引出的电极称为阳极，N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性，二极管导通时[[ 电流]] 方向是由阳极通过管子内部流向阴极。 |
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| + | 二极管有两个电极，由P区引出的电极是正极，又叫阳极；由N区引出的电极是负极，又叫阴极。三角箭头方向表示正向电流的方向，二极管的文字符号用VD表示。 | ||
==工作原理== | ==工作原理== | ||
| + | [[File:P5jmpdzlw5j.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&src=tab_www&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&ancestor=list&cmsid=f7cff46bff7318e4ded0b604f9d71cdd&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=126&adstar=0&clw=255#id=4858ae49ebddc3ff5df50a3eec528f0a&currsn=0&ps=108&pc=108 原图链接][http://www.ck365.cn/baike/1/3660.html 图片来源于ck365测控网]]] | ||
| + | |||
| + | 二极管的主要原理就是利用[[PN结]]的单向导电性，在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管二极管实物。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结，在其界面处两侧形成空间[[电荷]]层，并建有自建[[电场]]。当不存在外加[[电压]]时，由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 | ||
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| + | 当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。 当外加的反向电压高到一定程度时，PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。 | ||
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===PN结形成原理=== | ===PN结形成原理=== | ||
| − | P型半导体是在本征半导体（一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体）掺入少量三价元素杂质，如硼等。P型和N型半导体因硼原子只有三个价电子，它与周围的硅原子形成共价键，因缺少一个电子，在晶体中便产生一个空位，当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位，使硼原子成了不能移动的负离子，而原来的硅原子的共价键则因缺少一个电子，形成了空穴，但整个半导体仍呈中性。这种P型半导体中以空穴导电为主，空穴为多数载流子，自由电子为少数载流子。 | + | P型[[ 半导体]] 是在本征半导体（一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体）掺入少量三价元素杂质，如[[ 硼]] 等。P型和N型半导体因硼原子只有三个价[[ 电子]] ，它与周围的硅原子形成[[ 共价键]] ，因缺少一个[[ 电子]] ，在晶体中便产生一个空位，当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位，使硼原子成了不能移动的负[[ 离子]] ，而原来的[[ 硅]] 原子的共价键则因缺少一个电子，形成了空穴，但整个[[ 半导体]] 仍呈中性。这种P型半导体中以空穴导电为主，空穴为多数载流子，自由电子为少数载流子。 |
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| + | N 型半导体形成的原理和P型原理相似。在本征半导体中掺入五价[[ 原子]] ，如[[ 磷]] 等。掺入后，它与硅原子形成共价键，产生了自由电子。在N型半导体中，电子为多数载流子，空穴为少数载流子。 因此，在本征半导体的两个不同区域掺入三价和PN结五价杂质元素，便形成了P型区和N型区，根据N型半导体和P型半导体的特性，可知在它们的交界处就出现了电子和[[ 空穴]] 的浓度差异，电子和空穴都要从浓度高的区域向浓度低的区域扩散，它们的扩散使原来交界处的电中性被破坏。 | ||
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| + | PN 结单向导电性在PN结外加正向[[ 电 压]]V ，在这个外加[[ 电场]] 的作用下，PN结的平衡状态被打破，P区中的空穴和N区的电子都要PN结移动，空穴和PN结P区的负离子中和，电子和PN结N区的正离子中和，这样就使PN结变窄。随着外加电场的增加，扩散运动进一步增强，漂移运动减弱。当外加电压超过门槛电压，PN结相当于一个阻值很小的电阻，也就是PN结导通。 <ref>[http://www.elecfans.com/d/771344.html pn结的形成过程],电子发烧友网，2018-09-06 </ref> | ||
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=='''主要分类'''== | =='''主要分类'''== | ||
| + | [[File:16435022.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&src=tab_www&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&ancestor=list&cmsid=f7cff46bff7318e4ded0b604f9d71cdd&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=126&adstar=0&clw=255#id=03af193c3396d2e7bc024d4fb04a0ffc&currsn=0&ps=108&pc=108 原图链接][https://www.jia.com/baike/bdetail-8328/ 图片来源于齐家网]]] | ||
1、点接触型二极管 | 1、点接触型二极管 | ||
| − | 点接触型二极管的PN结接触面积小，不能通过较大的正向电流和承受较高的反向电压，但它的高频性能好，适宜在高频检波电路和开关电路中使用 [ | + | 点接触型二极管的PN结接触面积小，不能通过较大的正向[[ 电流]] 和承受较高的反向[[ 电压]] ，但它的高频性能好，适宜在高频[[ 检波]] 电路和开关电路中使用 。<ref>[http://www.ck365.cn/baike/1/3660.html 点接触型二极管],ck3655测控网</ref> |
2、面接触型二极管 | 2、面接触型二极管 | ||
| − | 面接触型二极管的PN结接触面积大，可以通过较大的电流，也能承受较高的反向电压，适宜在整流电路中使用 | + | 面接触型二极管的PN结接触面积大，可以通过较大的电流，也能承受较高的反向[[ 电压]] ，适宜在[[ 整流]] 电路中使用 。 |
3、平面型二极管 | 3、平面型二极管 | ||
| − | 平面型二极管在脉冲数字电路中作开关管使用时PN结面积小，用于大功率整流时PN结面积较大 [ | + | 平面型二极管在脉冲数字电路中作开关管使用时PN结面积小，用于大功率整流时PN结面积较大 。 |
| − | 4、 | + | |
| + | ===按用途分类=== | ||
| + | 1、整流二极管 | ||
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| + | 整流二极管主要用于整流电路，即把交流电变换成脉动的直流电。整流二极管都是面结型，因此结电容较大，使其工作频率较低。一般为 3kHZ 以下。<ref>[https://www.xianjichina.com/news/details_54951.html 晶体二极管分类及用途],贤集网，2017-11-14 </ref> | ||
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| + | 2、检波二极管 | ||
| + | [[File:C94cd67daac29bc3f52a755af8fce695.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&src=tab_www&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&ancestor=list&cmsid=f7cff46bff7318e4ded0b604f9d71cdd&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=126&adstar=0&clw=255#id=923c192bec30bb446895a9be2e6ee776&currsn=0&ps=108&pc=108 原图链接][https://www.xianjichina.com/news/details_54951.html 图片来源于贤集网]]] | ||
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| + | 就原理而言，从输入信号中取出调制信号是[[检波]]，以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。[[锗]]材料点接触型、工作[[频率]]可达400MHz，正向压降小，结[[电容]]小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管，除用于一般二极管检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。 | ||
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| + | 3、稳压二极管 | ||
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| + | 这种管子是利用二极管的反向击穿特性制成的。在电路中其两端的电压保持基本不变，起到稳定电压的作用。常用的[[稳压管]] 有 2CW55 、2CW56等 。 | ||
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| + | 4、 阻尼二极管 | ||
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| + | 阻尼二极管多用在高频电压电路中，能承受较高的反向击穿电 压 和较大的峰值电流。一般用在电视机电路中。常用的阻尼二极管有 2CN1 、2CN2 、BS BS－4等。 | ||
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| + | 5、光电二极 管 （光敏二极管） | ||
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| + | 光电二极管跟普通二极管一样，也是由一个[[PN]] 结构成。但是它的 PN 结面积较大，是专为接收入射光而设计的。它是利用 PN 结在施加反向电压时，在光线照射下反向电阻由大变小的原理来工作的。就是说，当没有光照射时反向电流很小，而反向电阻很大。当有光照射时，反向电阻减小，反向电流增大。 | ||
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6、发光二极管 | 6、发光二极管 | ||
| − | 发光二极管是 | + | 发光二极管是 由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（[[砷化镓]]）、 [[GaP]]（[[磷化镓]]）、GaAsP（[[磷砷化镓]]）等[[半导体]]制 成的 ，其核心是[[PN结]]。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向 导 通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条 件 下，它还具有发光特性。在正向[[电压]]下 ，[[电子]]由N区注入P区，[[空穴]]由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。 |
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| + | led二极管 简 称为[[LED]]。由含[[镓]](Ga)、[[砷]](As)、[[磷]](P)、[[氮]](N) 等的化合物制成 。 当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光 二极管 。在电路及仪器中作为指示灯 ， 或者组成文字或数字显示。[[砷化镓]]二极管 发 红 光 ，磷化镓 二极管发 绿 光 ，[[碳化硅]] 二极管 发黄光 ，[[氮化镓]]二极管发蓝光。因化学性质又分 有 机发光二极管OLED 和 无机 发光 二极管LED。<ref>[https://www.jia.com/baike/bdetail-8328/ led二极管],齐家网</ref> | ||
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| + | 7、开关二极管 | ||
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| + | 开关二极管是利用 二极管的 单向导 电 性，在半导体PN结加上正向偏 压 后，在导通状态下， 电 阻很 小(几十到几百欧);加上反向偏压后截止 ， 其电阻 很 大(硅管在100M欧以上)。利用开关二极管 的 这一特 性， 在 电路中 起到控制 电 流通过或关断的作 用， 成为一个理想 的电 子开关 。 开关 二极管 的 正向电 阻很小 ， 反向 电 阻很大 ， 开关速度很快 。<ref>[https://www.xianjichina.com/news/details_54951.html 晶体二极管分类及用途],贤集网，2017-11-14 </ref> | ||
=='''特性及参数'''== | =='''特性及参数'''== | ||
===伏安特性=== | ===伏安特性=== | ||
| + | [[File:2011071911420573.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E7%9A%84%E4%BC%8F%E5%AE%89%E7%89%B9%E6%80%A7&src=srp&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E7%9A%84%E4%BC%8F%E5%AE%89%E7%89%B9%E6%80%A7&ancestor=list&cmsid=377dacf2909b04f046d44dc0792ae7de&cmran=0&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=10&fsn=70&adstar=0&clw=255#id=a9298cb9e440a95593ec20d55512d823&currsn=0&ps=58&pc=58 原图链接][https://www.so.com/s?src=lm&ls=s112c46189d&q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E7%9A%84%E4%BC%8F%E5%AE%89%E7%89%B9%E6%80%A7&lmsid=6d144548489809f6&lm_extend=ctype%3A3%7Clmbid%3A0 图片来源于360搜索网]]] | ||
| − | 二极管 | + | 二极管 的 性 能可用其 伏安特性 来描述 —— 在二极管 两端 加电 压U ， 然后测出 流 过 二极管的电 流I ，电压 与 电流之 间的关系i=f(u)即是 二极管的 伏安特性曲线 。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/99a15b46cdb30084d?cota=3&kuai_so=1&sign=360_7bc3b157&refer_scene=so_55 二极管的伏 安特性曲线图解],快资讯网，2019-08-19 </ref> |
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| − | 在二极管加 | ||
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1、正向特性 | 1、正向特性 | ||
| − | 外加正向电压时，在正向特性的起始部分，正向电压很小，不足以克 | + | 外加正向[[ 电压]] 时，在正向特性的起始部分，正向电压很小，不足以克 服[[PN 结]] 内[[ 电场]] 的阻挡作用，正向[[ 电流]] 几乎为零，这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。 当正向电压大于死区电压以后，PN结内电场被克服，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内，导通时二极管的端电压几乎维持不变，这个电压称为二极管的正向电压。 |
| − | + | 当二极管两端的正向电压超过一定数值 ，内电场很快被削弱，特性电流迅速增长，二极管正向导通。 叫做门坎电压或阈值电压，[[ 硅]] 管约为0.5V，[[ 锗]] 管约为0.1V。硅二极管的正向导通压降约为0.6~0.8V，锗二极管的正向导通压降约为0.2~0.3V。 | |
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| − | 当二极管两端的正向电压超过一定数值 ，内电场很快被削弱，特性电流迅速增长，二极管正向导通。 叫做门坎电压或阈值电压，硅管约为0.5V，锗管约为0.1V。硅二极管的正向导通压降约为0.6~0.8V，锗二极管的正向导通压降约为0.2~0.3V。 | ||
2、反向特性 | 2、反向特性 | ||
| − | 外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小，二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流，二极管的反向饱和电流受温度影响很大。 | + | 外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小，二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流，二极管的反向饱和电流受[[ 温度]] 影响很大。 |
| − | |||
3、击穿特性 | 3、击穿特性 | ||
| − | 外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而引起过热，则单向导电性不一定会被永久破坏，在撤除外加电压后，其性能仍可恢复，否则二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。 | + | 外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而引起过热，则单向导电性不一定会被永久破坏，在撤除外加电压后，其性能仍可恢复，否则二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。 |
===主要参数=== | ===主要参数=== | ||
| + | [[File:WKhk71zOq8KASWmVAABjN7Fj9tE743.png|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E7%AC%A6%E5%8F%B7&src=srp&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E7%AC%A6%E5%8F%B7&ancestor=list&cmsid=4b37d3d107377479e723a40d00646079&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=255#id=0c5e1ead0262704317d9e4f6e79a3d28&currsn=0&ps=71&pc=71 原图链接][https://m.hqew.com/tech/news_2058631 图片来源于华强电子网]]] | ||
| + | |||
| + | 1、额定正向工作[[电流]] | ||
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| + | 额定正向工作电流指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。 | ||
| + | |||
| + | 2、最大浪涌电流 | ||
| + | |||
| + | 最大浪涌电流，是允许流过的过量正向电流，它不是正常电流，而是瞬间电流。其值通常是额定正向工作电流的20倍左右。 | ||
| + | |||
| + | 3、最高反向工作电压 | ||
| + | |||
| + | 加在二极管两端的反向工作[[电压]]高到一定值时，管子将会击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电值。例如，lN4001二极管反向耐压为50V，lN4007的反向耐压为1000V。 | ||
| + | |||
| + | 4、反向电流 | ||
| + | [[File:05-139699175.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&src=srp&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&ancestor=list&cmsid=faf5c29af64140b304bb9208931c019e&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=126&adstar=0&clw=255#id=e86bdd680c99b49dbe155613ecda3cc0&prevsn=186&currsn=246&ps=288&pc=60 原图链接][https://b2b.hc360.com/supplyself/171813380.html 图片来源于慧聪网]]] | ||
| − | + | 反向[[电流]]是指 二极管 在规定 的 温度 和 最高反向[[电压]]作 用 下 ， 流过 二极管的 反向电流 。 反向电流越小， 管 子 的 单方向导电 性 能越好 。 | |
| − | + | 反向电流 与[[温度]]密切相关，大约温度每升高10℃，反向电流增大一倍。 | |
| − | + | 硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。 | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | 5、反向恢复 时 间 | |
| − | + | 从正向电压变成反向电压时，电流一般不能瞬时截止，要延迟一点点时间，这个时间就是反向恢复时间。它直接影响二极管的开关速度。 | |
| − | + | 6、 最 大功 率 | |
| − | + | 最大[[功率]]就是加在二极管两端的电压乘以 流 过的 电流 。这个极限参数对稳压二极管等显得特别。 | |
| − | + | 7、频率特性 | |
| − | + | 由于结[[电容]]的存在，当[[频率]] 高 到某一程度时，容抗小到使 [[PN 结]]短路。导致二极管失去单 向 导电性，不能工作，PN 结面积越大，结电容也越大，越不能在高频情况下 工作 。<ref>[http://m.elecfans.com/article/584399.html 二极管的基础知识和参数选择], 电 子发烧友网，2017-11-23</ref> | |
| − | |||
=='''检测方法'''== | =='''检测方法'''== | ||
| + | [[File:20180129153112647.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E6%B5%8B%E9%87%8F&src=srp&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E6%B5%8B%E9%87%8F&ancestor=list&cmsid=ca07d2b86613eddf5b005d2b063b3674&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=255#id=cbfa0e738311be1901340f7892bd9773&currsn=0&ps=59&pc=59 原图链接][http://spro.so.com/searchthrow/api/midpage/throw?ls=s112c46189d&lm_extend=ctype:3&ctype=3&q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1%E6%B5%8B%E9%87%8F&rurl=http%3A%2F%2Fwww.hi1718.com%2Fdata%2Fparameter%2F47140.html&img=http%3A%2F%2Ffile3.hi1718.com%2Fnewsfile%2F2018%2F01%2F29%2F20180129153112647.jpg&key=t0118a3b4435e5f479c.jpg&s=1572179040810 图片来源于360搜索网]]] | ||
===小功率晶体二极管=== | ===小功率晶体二极管=== | ||
| − | 1、判别正、负电极 | + | 1、判别正、负电极<ref>[http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JDJX201201033.htm 贴片二极管的检测技巧],知网空间网</ref> |
| − | （1）观察外壳上的符号标记。通常在二极管的外壳上标有二极管的符号，带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。 | + | （1）观察外壳上的符号标记。通常在二极管的外壳上标有二极管的符号，带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。 |
| − | （2）观察外壳上的色点。在点接触二极管的外壳上，通常标有极性色点(白色或红色)。一般标有色点的一端即为正极。还有的二极管上标有色环，带色环的一端则为负极。 | + | （2）观察外壳上的色点。在点接触二极管的外壳上，通常标有极性色点(白色或红色)。一般标有色点的一端即为正极。还有的二极管上标有色环，带色环的一端则为负极。 |
| − | （3）以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的一端则为负极。(d)观察二极管外壳，带有银色带一端为负极。 | + | （3）以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的一端则为负极。(d)观察二极管外壳，带有银色带一端为负极。 |
| − | 2、检测最高反向击穿电压。对于交流电来说，因为不断变化，因此最高反向工作电压也就是二极管承受的交流峰值电压。 [ | + | 2、检测最高反向击穿[[ 电压]] 。对于[[ 交流电]] 来说，因为不断变化，因此最高反向工作电压也就是二极管承受的交流峰值电压。<ref>[http://www.elecfans.com/instrument/615113_a.html 整流二极管怎么测量_如何用万用表检测整流二极管的好坏],电子发烧友网，2018年01月13日</ref> |
===双向触发二极管=== | ===双向触发二极管=== | ||
| − | 将万用表置于相应的直流电压挡，测试电压由兆欧表提供。 | + | 将[[ 万用表]] 置于相应的直流电压挡，测试电压由[[ 兆欧表]] 提供。 |
| − | 测试时，摇动兆欧表，万同样的方法测出VBR值。最后将VBO与VBR进行比较，两者的绝对值之差越小，说明被测双向触发二极管的对称性越好。 | + | 测试时，摇动兆欧表，万同样的方法测出VBR值。最后将VBO与VBR进行比较，两者的绝对值之差越小，说明被测双向触发二极管的对称性越好。 |
===瞬态电压抑制二极管=== | ===瞬态电压抑制二极管=== | ||
| + | [[File:20140404113041-569561036.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&src=tab_www&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&ancestor=list&cmsid=f7cff46bff7318e4ded0b604f9d71cdd&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=126&adstar=0&clw=255#id=84e5f9d19e3ca6ccac4fe809290f6278&currsn=0&ps=108&pc=108 原图链接][https://baike.sogou.com/v55469.htm?pid=baike.box 图片来源于搜狗网]]] | ||
| − | 用万用表测量管子的好坏对于单要极型的TVS，按照测量普通二极管的方法，可测出其正、反向电阻，一般正向电阻为4kΩ左右，反向电阻为无穷大。 | + | 用[[ 万用表]] 测量管子的好坏对于单要极型的TVS，按照测量普通二极管的方法，可测出其正、反向[[ 电阻]] ，一般正向电阻为4kΩ左右，反向电阻为无穷大。 |
| − | 对于双向极型的瞬态电压抑制二极管，任意调换红、黑表笔测量其两引脚间的电阻值均应为无穷大，否则，说明管子性能不良或已经损坏。 | + | 对于双向极型的瞬态[[ 电压]] 抑制二极管，任意调换红、黑表笔测量其两引脚间的电阻值均应为无穷大，否则，说明管子性能不良或已经损坏。 |
===高频变阻二极管=== | ===高频变阻二极管=== | ||
| − | 识别正、负极高频变阻二极管与普通二极管在外观上的区别是其色标颜色不同，普通二极管的色标颜色一般为黑色，而高频变阻二极管的色标颜色则为浅色。其极性规律与普通二极管相似，即带绿色环的一端为负极，不带绿色环一端为正极。 | + | 识别正、负极高频变阻二极管与普通二极管在外观上的区别是其色标颜色不同，普通二极管的色标颜色一般为黑色，而高频变阻二极管的色标颜色则为浅色。其极性规律与普通二极管相似，即带绿色环的一端为负极，不带绿色环一端为正极。 |
===变容二极管=== | ===变容二极管=== | ||
| − | 将万用表红、黑表笔怎样对调测量，变容二极管的两引脚间的电阻值均应为无穷大。如果在测量中，发现万用表指针向右有轻微摆动或阻值为零，说明被测变容二极管有漏电故障或已经击穿坏。 | + | 将万用表红、黑表笔怎样对调测量，变容二极管的两引脚间的电阻值均应为无穷大。如果在测量中，发现万用表指针向右有轻微摆动或阻值为零，说明被测变容二极管有漏电故障或已经击穿坏。 |
===单色发光二极管=== | ===单色发光二极管=== | ||
| − | 在万用表外部附接一节能1.5V干电池，将万用表置R×10或R×100挡。这种接法就相当于给予万用表串接上了1.5V的电压，使检测电压增加至3V(发光二极管的开启电压为2V)。检测时，用万用表两表笔轮换接触发光二极管的两管脚。若管子性能良好，必定有一次能正常发光，此时，黑表笔所接的为正极红表笔所接的为负极。 | + | 在[[ 万用表]] 外部附接一节能1.5V干电池，将万用表置R×10或R×100挡。这种接法就相当于给予万用表串接上了1.5V的[[ 电压]] ，使检测电压增加至3V(发光二极管的开启电压为2V)。检测时，用万用表两表笔轮换接触发光二极管的两管脚。若管子性能良好，必定有一次能正常发光，此时，黑表笔所接的为正极红表笔所接的为负极。 |
===红外发光二极管=== | ===红外发光二极管=== | ||
| + | [[File:2010091730465295.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&src=tab_www&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&ancestor=list&cmsid=f7cff46bff7318e4ded0b604f9d71cdd&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=126&adstar=0&clw=255#id=4ac925c759bce97f907413915f19ed38&prevsn=0&currsn=126&ps=168&pc=60 原图链接][http://www.114my.cn/business/480546.html 图片来源于企讯网]]] | ||
| − | 1、判别红外发光二极管的正、负电极。红外发光二极管有两个引脚，通常长引脚为正极，短引脚为负极。因红外发光二极管呈透明状，所以管壳内的电极清晰可见，内部电极较宽较大的一个为负极，而较窄且小的一个为正极。 | + | 1、判别红外发光二极管的正、负电极。红外发光二极管有两个引脚，通常长引脚为正极，短引脚为负极。因红外发光二极管呈透明状，所以管壳内的电极清晰可见，内部电极较宽较大的一个为负极，而较窄且小的一个为正极。 |
| − | 2、先测量红个发光二极管的正、反向电阻，通常正向电阻应在30k左右，反向电阻要在500k以上，这样的管子才可正常使用。 | + | 2、先测量红个发光二极管的正、反向[[ 电阻]] ，通常正向电阻应在30k左右，反向电阻要在500k以上，这样的管子才可正常使用。 |
红外接收二极管 | 红外接收二极管 | ||
| 行 143： | 行 194： | ||
1、识别管脚极性 | 1、识别管脚极性 | ||
| − | （1）从外观上识别。常见的红外接收二极管外观颜色呈黑色。识别引脚时，面对受光窗口，从左至右，分别为正极和负极。另外在红外接收二极管的管体顶端有一个小斜切平面，通常带有此斜切平面一端的引脚为负极，另一端为正极。 | + | （1）从外观上识别。常见的红外接收二极管外观颜色呈黑色。识别引脚时，面对受光窗口，从左至右，分别为正极和负极。另外在红外接收二极管的管体顶端有一个小斜切平面，通常带有此斜切平面一端的引脚为负极，另一端为正极。 |
| − | （2）先用万用表判别普通二极管正、负电极的方法进行检查，即交换红、黑表笔两次测量管子两引脚间的电阻值，正常时，所得阻值应为一大一小。以阻值较小的一次为准，红表笔所接的管脚步为负极，黑表笔所接的管脚为正极。 | + | （2）先用万用表判别普通二极管正、负电极的方法进行检查，即交换红、黑表笔两次测量管子两引脚间的电阻值，正常时，所得阻值应为一大一小。以阻值较小的一次为准，红表笔所接的管脚步为负极，黑表笔所接的管脚为正极。 |
| − | 2、检测性能好坏。用万用表电阻挡测量红外接收二极管正、反向电阻，根据正、反向电阻值的大小，即可初步判定红外接收二极管的好坏。 | + | 2、检测性能好坏。用万用表电阻挡测量红外接收二极管正、反向电阻，根据正、反向电阻值的大小，即可初步判定红外接收二极管的好坏。 |
===激光二极管=== | ===激光二极管=== | ||
| − | 按照检测普通二极管正、反向电阻的方法，即可将激光二极管的管脚排列顺序确定。但检测时要注意，由于激光二极管的正向压降比普通二极管要大，所以检测正向电阻时，万用表指针公略微向右偏转而已。 | + | 按照检测普通二极管正、反向电阻的方法，即可将激光二极管的管脚排列顺序确定。但检测时要注意，由于激光二极管的正向压降比普通二极管要大，所以检测正向电阻时，[[ 万用表]] 指针公略微向右偏转而已。 |
=='''主要应用'''== | =='''主要应用'''== | ||
===电子电路应用=== | ===电子电路应用=== | ||
| − | 几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管。半导体二极管在电路中的使用能够起到保护电路，延长电路寿命等作用。半导体二极管的发展，使得集成电路更加优化，在各个领域都起到了积极的作用。二极管在集成电路中的作用很多，维持着集成电路正常工作。下面简要介绍二极管在以下四种电路中的作用。 | + | 几乎在所有的电子电路中，都要用到[[ 半导体]] 二极管。半导体二极管在电路中的使用能够起到保护电路，延长电路寿命等作用。半导体二极管的发展，使得集成电路更加优化，在各个领域都起到了积极的作用。二极管在[[ 集成电路]] 中的作用很多，维持着集成电路正常工作。下面简要介绍二极管在以下四种电路中的作用。 |
| + | |||
1、开关电路 | 1、开关电路 | ||
| − | 在数字、集成电路中利用二极管的单向导电性实现电路的导通或断开，这一技术现在已经得到广泛应用。开关二极管可以很好的保护的电路，防止电路因为短路等问题而被烧坏，也可实现传统开关的功能。开关二极管还有一个特性就是开关的速度很快。这是传统开关所无法比拟的。 [ | + | 在数字、集成电路中利用二极管的单向导电性实现电路的导通或断开，这一技术现在已经得到广泛应用。开关二极管可以很好的保护的电路，防止电路因为短路等问题而被烧坏，也可实现传统开关的功能。开关二极管还有一个特性就是开关的速度很快。这是传统开关所无法比拟的。 <ref>[http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-KJCB201010068.htm 二极管工作原理及其主要应用],知网空间网，2010</ref> |
| + | |||
2、限幅电路 | 2、限幅电路 | ||
| − | 在电子电路中，常用限幅电路对各种信号进行处理。它是用来让信号在预置的电平范围内，有选择地传输一部分信号。大多数二极管都可作为限幅使用，但有些时候需要用到专用限幅二极管，如保护仪表时。 | + | 在电子电路中，常用限幅电路对各种信号进行处理。它是用来让信号在预置的电平范围内，有选择地传输一部分信号。大多数二极管都可作为限幅使用，但有些时候需要用到专用限幅二极管，如保护仪表时。 |
3、稳压电路 | 3、稳压电路 | ||
| − | 在稳压电路中通常需要使用齐纳二极管，它是一种利用特殊工艺制造的面结型硅把半导体二极管，这种特殊二极管杂质浓度比较高，空间电荷区内的电荷密度大，容易形成强电场。当齐纳二极管两端反向电压加到某一值，反向电流急增，产生反向击穿。 | + | 在稳压电路中通常需要使用齐纳二极管，它是一种利用特殊工艺制造的面结型[[ 硅]] 把[[ 半导体]] 二极管，这种特殊二极管杂质浓度比较高，空间[[ 电荷]] 区内的电荷密度大，容易形成强[[ 电场]] 。当齐纳二极管两端反向[[ 电压]] 加到某一值，反向[[ 电流]] 急增，产生反向击穿。 |
4、变容电路 | 4、变容电路 | ||
| − | 在变容电路中常用变容二极管来实现电路的自动频率控制、调谐、调频以及扫描振荡等。 | + | 在变容电路中常用变容二极管来实现电路的自动[[ 频率]] 控制、调谐、调频以及扫描振荡等。 |
===工业产品应用=== | ===工业产品应用=== | ||
| + | [[File:23-171307613.jpg|缩略图|300px|[https://image.so.com/view?q=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&src=tab_www&correct=%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1&ancestor=list&cmsid=f7cff46bff7318e4ded0b604f9d71cdd&cmran=0&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=126&adstar=0&clw=255#id=6d80408729e4f3bb4282eace3bad5330&currsn=0&ps=108&pc=108 原图链接][https://b2b.hc360.com/viewPics/supplyself_pics/201305145.html 图片来源于慧聪网]]] | ||
| + | |||
| + | 经过多年来科学家们不懈努力，半导体二极管发光的应用已逐步得到推广，发光二极管广泛应用于各种电子产品的指示灯、光纤通信用光源、各种仪表的指示器以及照明。发光二极管的很多特性是普通发光器件所无法比拟的，主要具有特点有：安全、高效率、环保、寿命长、响应快、体积小、结构牢固。因此，发光二极管是一种符合绿色照明要求的光源。 发光二极管在很多领域得到普遍应用，下面介绍几点其主要应用： | ||
| − | + | 1、 电子 用 品 中 的应用 | |
| − | |||
| − | + | 发光二极管在 电子用品中 一般用作屏背光源或作显示、照明应用。从大型 的 液晶电视、[[电脑]][[显示屏]]到媒体播放器MP3、MP4以及手机等的显示屏都将发光二极管 用 作屏背光源。 | |
| − | |||
2、汽车以及大型机械中的应用 | 2、汽车以及大型机械中的应用 | ||
| − | 发光二极管在汽车以及大型机械中得到广泛应用。汽车以及大型机械设备中的方向灯、车内照明、机械设备仪表照明、大前灯、转向灯、刹车灯、尾灯等都运用了发光二极管。主要是因为发光二极管的响应快、使用寿命长（一般发光二极管的寿命比汽车以及大型机械寿命长）。 | + | 发光二极管在[[ 汽车]] 以及大型机械中得到广泛应用。汽车以及大型机械设备中的方向灯、车内照明、机械设备仪表照明、大前灯、转向灯、刹车灯、尾灯等都运用了发光二极管。主要是因为发光二极管的响应快、使用寿命长（一般发光二极管的寿命比汽车以及大型机械寿命长）。 |
3、煤矿中的应用 | 3、煤矿中的应用 | ||
| − | 由于发光二极管较普通发光器件具有效率高、能耗小、寿命长、光度强等特点，因此矿工灯以及井下照明等设备使用了发光二极管。虽然还未完全普及，但在不久将得到普遍应用，发光二极管将在煤矿应用中取代普通发光器件。 | + | 由于发光二极管较普通发光器件具有效率高、能耗小、寿命长、光度强等特点，因此矿工灯以及井下照明等设备使用了发光二极管。虽然还未完全普及，但在不久将得到普遍应用，发光二极管将在煤矿应用中取代普通发光器件。 |
4、城市的装饰灯 | 4、城市的装饰灯 | ||
| − | 在当今繁华的商业时代，霓虹灯是城市繁华的重要标志，但霓虹灯存在很多缺点，比如寿命不够长等。因此，用发光二极管替代霓虹灯有着很多优势，因为发光二极管与霓虹灯相比除了寿命长，还有节能、驱动和控制简易、无需维护等特点。发光二极管替代霓虹灯将是照明设备发展的必然结果。 [ | + | 在当今繁华的商业时代，霓虹灯是城市繁华的重要标志，但霓虹灯存在很多缺点，比如寿命不够长等。因此，用发光二极管替代霓虹灯有着很多优势，因为发光二极管与[[ 霓虹灯]] 相比除了寿命长，还有节能、驱动和控制简易、无需维护等特点。发光二极管替代霓虹灯将是照明设备发展的必然结果。 |
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| + | =='''相关视频'''== | ||
| + | 1、二极管工作原理 | ||
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| + | {{#ev:youku|XMzUyODY2ODMwNA|440|inline|二极管工作原理 |frame}}<div style="float:right; margin:-10px 0 0 20px;"> | ||
| + | 2、二极管分类和二极管在电路中的作用 | ||
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| + | {{#ev:youku|XMzEwMjQxNzQzNg|440|inline|二极管分类和二极管在电路中的作用 |frame}}</div> | ||
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| + | == '''參考來源''' == | ||
| + | {{Reflist}} | ||
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| + | [[Category: 300 科学类]] [[Category:330 物理學總論]] | ||
於 2022年7月30日 (六) 08:19 的最新修訂
| 趙弈欽 | |
|---|---|
二極管( diode )，是用半導體材料(硅、硒、鍺等)製成的一種電子器件 。它具有單向導電性能， 即給二極管陽極和陰極加上正向電壓時，二極管導通。 當給陽極和陰極加上反向電壓時，二極管截止。 因此，二極管的導通和截止，則相當於開關的接通與斷開 。[1]
二極管是最早誕生的半導體器件之一，其應用非常廣泛。特別是在各種電子電路中，利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進行合理的連接，構成不同功能的電路，可以實現對交流電整流、對調製信號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩壓等多種功能。無論是在常見的收音機電路還是在其他的家用電器產品或工業控制電路中，都可以找到二極管的蹤跡 。
目錄
基本信息
中文名 ： 二極管
外文名 ： Diode
特 性 ： 單向導電性
應 用 ： 家用電器、工業控制電路等
類 別 ： 半導體器件
組成材料 ： 硅、硒、鍺等
結構組成
二極管就是由一個PN結加上相應的電極引線及管殼封裝而成的。 採用不同的摻雜工藝，通過擴散作用，將P型半導體與N型半導體製作在同一塊半導體（通常是硅或鍺）基片上，在它們的交界面就形成空間電荷區稱為PN結。 由P區引出的電極稱為陽極，N區引出的電極稱為陰極。因為PN結的單向導電性，二極管導通時電流方向是由陽極通過管子內部流向陰極。
二極管有兩個電極，由P區引出的電極是正極，又叫陽極；由N區引出的電極是負極，又叫陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向，二極管的文字符號用VD表示。
工作原理
二極管的主要原理就是利用PN結的單向導電性，在PN結上加上引線和封裝就成了一個二極管二極管實物。晶體二極管為一個由P型半導體和N型半導體形成的PN結，在其界面處兩側形成空間電荷層，並建有自建電場。當不存在外加電壓時，由於PN結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處於電平衡狀態。
當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓範圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流。 當外加的反向電壓高到一定程度時，PN結空間電荷層中的電場強度達到臨界值產生載流子的倍增過程，產生大量電子空穴對，產生了數值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現象。PN結的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。
PN結形成原理
P型半導體是在本徵半導體（一種完全純淨的、結構完整的半導體晶體）摻入少量三價元素雜質，如硼等。P型和N型半導體因硼原子只有三個價電子，它與周圍的硅原子形成共價鍵，因缺少一個電子，在晶體中便產生一個空位，當相鄰共價鍵上的電子獲得能量時就有可能填補這個空位，使硼原子成了不能移動的負離子，而原來的硅原子的共價鍵則因缺少一個電子，形成了空穴，但整個半導體仍呈中性。這種P型半導體中以空穴導電為主，空穴為多數載流子，自由電子為少數載流子。
N型半導體形成的原理和P型原理相似。在本徵半導體中摻入五價原子，如磷等。摻入後，它與硅原子形成共價鍵，產生了自由電子。在N型半導體中，電子為多數載流子，空穴為少數載流子。 因此，在本徵半導體的兩個不同區域摻入三價和PN結五價雜質元素，便形成了P型區和N型區，根據N型半導體和P型半導體的特性，可知在它們的交界處就出現了電子和空穴的濃度差異，電子和空穴都要從濃度高的區域向濃度低的區域擴散，它們的擴散使原來交界處的電中性被破壞。
PN結單向導電性在PN結外加正向電壓V，在這個外加電場的作用下，PN結的平衡狀態被打破，P區中的空穴和N區的電子都要PN結移動，空穴和PN結P區的負離子中和，電子和PN結N區的正離子中和，這樣就使PN結變窄。隨着外加電場的增加，擴散運動進一步增強，漂移運動減弱。當外加電壓超過門檻電壓，PN結相當於一個阻值很小的電阻，也就是PN結導通。 [2]
主要分類
1、點接觸型二極管
點接觸型二極管的PN結接觸面積小，不能通過較大的正向電流和承受較高的反向電壓，但它的高頻性能好，適宜在高頻檢波電路和開關電路中使用 。[3]
2、面接觸型二極管
面接觸型二極管的PN結接觸面積大，可以通過較大的電流，也能承受較高的反向電壓，適宜在整流電路中使用 。
3、平面型二極管
平面型二極管在脈衝數字電路中作開關管使用時PN結面積小，用於大功率整流時PN結面積較大 。
按用途分類
1、整流二極管
整流二極管主要用於整流電路，即把交流電變換成脈動的直流電。整流二極管都是面結型，因此結電容較大，使其工作頻率較低。一般為 3kHZ 以下。[4]
2、檢波二極管
就原理而言，從輸入信號中取出調製信號是檢波，以整流電流的大小(100mA)作為界線通常把輸出電流小於100mA的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達400MHz，正向壓降小，結電容小，檢波效率高，頻率特性好，為2AP型。類似點觸型那樣檢波用的二極管，除用於一般二極管檢波外，還能夠用於限幅、削波、調製、混頻、開關等電路。也有為調頻檢波專用的特性一致性好的兩隻二極管組合件。
3、穩壓二極管
這種管子是利用二極管的反向擊穿特性製成的。在電路中其兩端的電壓保持基本不變，起到穩定電壓的作用。常用的穩壓管有 2CW55 、2CW56等。
4、阻尼二極管
阻尼二極管多用在高頻電壓電路中，能承受較高的反向擊穿電壓和較大的峰值電流。一般用在電視機電路中。常用的阻尼二極管有 2CN1 、2CN2 、BS BS－4等。
5、光電二極管（光敏二極管）
光電二極管跟普通二極管一樣，也是由一個PN 結構成。但是它的 PN 結面積較大，是專為接收入射光而設計的。它是利用 PN 結在施加反向電壓時，在光線照射下反向電阻由大變小的原理來工作的。就是說，當沒有光照射時反向電流很小，而反向電阻很大。當有光照射時，反向電阻減小，反向電流增大。
6、發光二極管
發光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、 GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導體製成的，其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-N特性，即正嚮導通，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發光特性。在正向電壓下，電子由N區注入P區，空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子（少子）一部分與多數載流子（多子）複合而發光。
led二極管簡稱為LED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物製成。當電子與空穴複合時能輻射出可見光，因而可以用來製成發光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。砷化鎵二極管發紅光，磷化鎵二極管發綠光，碳化硅二極管發黃光，氮化鎵二極管發藍光。因化學性質又分有機發光二極管OLED和無機發光二極管LED。[5]
7、開關二極管
開關二極管是利用二極管的單向導電性，在半導體PN結加上正向偏壓後，在導通狀態下，電阻很小(幾十到幾百歐);加上反向偏壓後截止，其電阻很大(硅管在100M歐以上)。利用開關二極管的這一特性，在電路中起到控制電流通過或關斷的作用，成為一個理想的電子開關。開關二極管的正向電阻很小，反向電阻很大，開關速度很快。[6]
特性及參數
伏安特性
二極管的性能可用其伏安特性來描述 —— 在二極管兩端加電壓U，然後測出流過二極管的電流I，電壓與電流之間的關係i=f(u)即是二極管的伏安特性曲線。[7] 1、正向特性
外加正向電壓時，在正向特性的起始部分，正向電壓很小，不足以克服PN結內電場的阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱為死區。這個不能使二極管導通的正向電壓稱為死區電壓。 當正向電壓大於死區電壓以後，PN結內電場被克服，二極管正嚮導通，電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流範圍內，導通時二極管的端電壓幾乎維持不變，這個電壓稱為二極管的正向電壓。
當二極管兩端的正向電壓超過一定數值 ，內電場很快被削弱，特性電流迅速增長，二極管正嚮導通。 叫做門坎電壓或閾值電壓，硅管約為0.5V，鍺管約為0.1V。硅二極管的正嚮導通壓降約為0.6~0.8V，鍺二極管的正嚮導通壓降約為0.2~0.3V。 2、反向特性
外加反向電壓不超過一定範圍時，通過二極管的電流是少數載流子漂移運動所形成反向電流。由於反向電流很小，二極管處於截止狀態。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流，二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。
3、擊穿特性
外加反向電壓超過某一數值時，反向電流會突然增大，這種現象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向導電性。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱，則單向導電性不一定會被永久破壞，在撤除外加電壓後，其性能仍可恢復，否則二極管就損壞了。因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高。
主要參數
1、額定正向工作電流
額定正向工作電流指二極管長期連續工作時允許通過的最大正向電流值。
2、最大浪涌電流
最大浪涌電流，是允許流過的過量正向電流，它不是正常電流，而是瞬間電流。其值通常是額定正向工作電流的20倍左右。
3、最高反向工作電壓
加在二極管兩端的反向工作電壓高到一定值時，管子將會擊穿，失去單向導電能力。為了保證使用安全，規定了最高反向工作電值。例如，lN4001二極管反向耐壓為50V，lN4007的反向耐壓為1000V。
4、反向電流
反向電流是指二極管在規定的溫度和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向導電性能越好。
反向電流與溫度密切相關，大約溫度每升高10℃，反向電流增大一倍。
硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩定性。
5、反向恢復時間
從正向電壓變成反向電壓時，電流一般不能瞬時截止，要延遲一點點時間，這個時間就是反向恢復時間。它直接影響二極管的開關速度。
6、最大功率
最大功率就是加在二極管兩端的電壓乘以流過的電流。這個極限參數對穩壓二極管等顯得特別。
7、頻率特性
由於結電容的存在，當頻率高到某一程度時，容抗小到使 PN 結短路。導致二極管失去單向導電性，不能工作，PN 結面積越大，結電容也越大，越不能在高頻情況下工作。[8]
檢測方法
小功率晶體二極管
1、判別正、負電極[9]
（1）觀察外殼上的符號標記。通常在二極管的外殼上標有二極管的符號，帶有三角形箭頭的一端為正極，另一端是負極。
（2）觀察外殼上的色點。在點接觸二極管的外殼上，通常標有極性色點(白色或紅色)。一般標有色點的一端即為正極。還有的二極管上標有色環，帶色環的一端則為負極。
（3）以阻值較小的一次測量為準，黑表筆所接的一端為正極，紅表筆所接的一端則為負極。(d)觀察二極管外殼，帶有銀色帶一端為負極。
2、檢測最高反向擊穿電壓。對於交流電來說，因為不斷變化，因此最高反向工作電壓也就是二極管承受的交流峰值電壓。[10]
雙向觸發二極管
測試時，搖動兆歐表，萬同樣的方法測出VBR值。最後將VBO與VBR進行比較，兩者的絕對值之差越小，說明被測雙向觸發二極管的對稱性越好。
瞬態電壓抑制二極管
用萬用表測量管子的好壞對於單要極型的TVS，按照測量普通二極管的方法，可測出其正、反向電阻，一般正向電阻為4kΩ左右，反向電阻為無窮大。
對於雙向極型的瞬態電壓抑制二極管，任意調換紅、黑表筆測量其兩引腳間的電阻值均應為無窮大，否則，說明管子性能不良或已經損壞。
高頻變阻二極管
識別正、負極高頻變阻二極管與普通二極管在外觀上的區別是其色標顏色不同，普通二極管的色標顏色一般為黑色，而高頻變阻二極管的色標顏色則為淺色。其極性規律與普通二極管相似，即帶綠色環的一端為負極，不帶綠色環一端為正極。
變容二極管
將萬用表紅、黑表筆怎樣對調測量，變容二極管的兩引腳間的電阻值均應為無窮大。如果在測量中，發現萬用表指針向右有輕微擺動或阻值為零，說明被測變容二極管有漏電故障或已經擊穿壞。
單色發光二極管
在萬用表外部附接一節能1.5V乾電池，將萬用表置R×10或R×100擋。這種接法就相當於給予萬用表串接上了1.5V的電壓，使檢測電壓增加至3V(發光二極管的開啟電壓為2V)。檢測時，用萬用表兩表筆輪換接觸發光二極管的兩管腳。若管子性能良好，必定有一次能正常發光，此時，黑表筆所接的為正極紅表筆所接的為負極。
紅外發光二極管
1、判別紅外發光二極管的正、負電極。紅外發光二極管有兩個引腳，通常長引腳為正極，短引腳為負極。因紅外發光二極管呈透明狀，所以管殼內的電極清晰可見，內部電極較寬較大的一個為負極，而較窄且小的一個為正極。
2、先測量紅個發光二極管的正、反向電阻，通常正向電阻應在30k左右，反向電阻要在500k以上，這樣的管子才可正常使用。
紅外接收二極管
1、識別管腳極性
（1）從外觀上識別。常見的紅外接收二極管外觀顏色呈黑色。識別引腳時，面對受光窗口，從左至右，分別為正極和負極。另外在紅外接收二極管的管體頂端有一個小斜切平面，通常帶有此斜切平面一端的引腳為負極，另一端為正極。
（2）先用萬用表判別普通二極管正、負電極的方法進行檢查，即交換紅、黑表筆兩次測量管子兩引腳間的電阻值，正常時，所得阻值應為一大一小。以阻值較小的一次為準，紅表筆所接的管腳步為負極，黑表筆所接的管腳為正極。
2、檢測性能好壞。用萬用表電阻擋測量紅外接收二極管正、反向電阻，根據正、反向電阻值的大小，即可初步判定紅外接收二極管的好壞。
激光二極管
按照檢測普通二極管正、反向電阻的方法，即可將激光二極管的管腳排列順序確定。但檢測時要注意，由於激光二極管的正向壓降比普通二極管要大，所以檢測正向電阻時，萬用表指針公略微向右偏轉而已。
主要應用
電子電路應用
幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導體二極管。半導體二極管在電路中的使用能夠起到保護電路，延長電路壽命等作用。半導體二極管的發展，使得集成電路更加優化，在各個領域都起到了積極的作用。二極管在集成電路中的作用很多，維持着集成電路正常工作。下面簡要介紹二極管在以下四種電路中的作用。
1、開關電路
在數字、集成電路中利用二極管的單向導電性實現電路的導通或斷開，這一技術現在已經得到廣泛應用。開關二極管可以很好的保護的電路，防止電路因為短路等問題而被燒壞，也可實現傳統開關的功能。開關二極管還有一個特性就是開關的速度很快。這是傳統開關所無法比擬的。 [11]
2、限幅電路
在電子電路中，常用限幅電路對各種信號進行處理。它是用來讓信號在預置的電平範圍內，有選擇地傳輸一部分信號。大多數二極管都可作為限幅使用，但有些時候需要用到專用限幅二極管，如保護儀表時。 3、穩壓電路
在穩壓電路中通常需要使用齊納二極管，它是一種利用特殊工藝製造的面結型硅把半導體二極管，這種特殊二極管雜質濃度比較高，空間電荷區內的電荷密度大，容易形成強電場。當齊納二極管兩端反向電壓加到某一值，反向電流急增，產生反向擊穿。 4、變容電路
在變容電路中常用變容二極管來實現電路的自動頻率控制、調諧、調頻以及掃描振盪等。
工業產品應用
經過多年來科學家們不懈努力，半導體二極管發光的應用已逐步得到推廣，發光二極管廣泛應用於各種電子產品的指示燈、光纖通信用光源、各種儀表的指示器以及照明。發光二極管的很多特性是普通發光器件所無法比擬的，主要具有特點有：安全、高效率、環保、壽命長、響應快、體積小、結構牢固。因此，發光二極管是一種符合綠色照明要求的光源。 發光二極管在很多領域得到普遍應用，下面介紹幾點其主要應用：
1、電子用品中的應用
發光二極管在電子用品中一般用作屏背光源或作顯示、照明應用。從大型的液晶電視、電腦顯示屏到媒體播放器MP3、MP4以及手機等的顯示屏都將發光二極管用作屏背光源。
2、汽車以及大型機械中的應用
發光二極管在汽車以及大型機械中得到廣泛應用。汽車以及大型機械設備中的方向燈、車內照明、機械設備儀表照明、大前燈、轉向燈、剎車燈、尾燈等都運用了發光二極管。主要是因為發光二極管的響應快、使用壽命長（一般發光二極管的壽命比汽車以及大型機械壽命長）。
3、煤礦中的應用
由於發光二極管較普通發光器件具有效率高、能耗小、壽命長、光度強等特點，因此礦工燈以及井下照明等設備使用了發光二極管。雖然還未完全普及，但在不久將得到普遍應用，發光二極管將在煤礦應用中取代普通發光器件。 4、城市的裝飾燈
在當今繁華的商業時代，霓虹燈是城市繁華的重要標誌，但霓虹燈存在很多缺點，比如壽命不夠長等。因此，用發光二極管替代霓虹燈有着很多優勢，因為發光二極管與霓虹燈相比除了壽命長，還有節能、驅動和控制簡易、無需維護等特點。發光二極管替代霓虹燈將是照明設備發展的必然結果。
相關視頻
1、二極管工作原理
2、二極管分類和二極管在電路中的作用
參考來源
- ↑ 淺議二極管的原理,知網空間網，2015
- ↑ pn結的形成過程,電子發燒友網，2018-09-06
- ↑ 點接觸型二極管,ck3655測控網
- ↑ 晶體二極管分類及用途,賢集網，2017-11-14
- ↑ led二極管,齊家網
- ↑ 晶體二極管分類及用途,賢集網，2017-11-14
- ↑ 二極管的伏安特性曲線圖解,快資訊網，2019-08-19
- ↑ 二極管的基礎知識和參數選擇,電子發燒友網，2017-11-23
- ↑ 貼片二極管的檢測技巧,知網空間網
- ↑ 整流二極管怎麼測量_如何用萬用表檢測整流二極管的好壞,電子發燒友網，2018年01月13日
- ↑ 二極管工作原理及其主要應用,知網空間網，2010