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二极管 编辑

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二极管

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二极管是双端子电子元件,传导电流主要在一个方向(非对称电导); 它在一个方向上具有低电阻(理想情况下为零),在另一个方向上具有高电阻(理想情况下为无限)。二极管真空管或热电子二极管是一种具有两个电极,一个加热的阴极和一个板的真空管,其中电子只能沿一个方向从阴极到板流动。甲半导体二极管,最常用的类型的今天,是一个晶体具有连接到两个电气端子的pn结的半导体材料

二极管

半导体二极管是最早的半导体电子设备。1874年,德国物理学家费迪南德·布劳恩(Ferdinand Braun)发现了晶体矿物与金属之间不对称导电的现象。如今,大多数二极管是由硅制成的,但也使用了砷化镓和锗等其他半导体材料。

主要功能

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二极管最常见的功能是允许电流沿一个方向(称为二极管的正向)通过,而沿相反的方向(反向)阻止电流通过。这样,二极管可以被视为止回阀的电子版本。这种单向行为称为整流,用于将交流电(ac)转换为直流电(dc)。整流器、二极管的形式可用于诸如从无线电接收机中的无线电信号提取调制之类的任务。

但是,由于二极管具有非线性电流-电压特性,因此其行为可能比这种简单的开关动作更为复杂。仅当在正向方向上存在一定的阈值电压或切入电压时(该二极管被称为正向偏置的状态),半导体二极管才开始导电。正向偏置二极管两端的电压降仅随电流变化很小,并且是温度的函数。此效果可用作温度传感器或参考电压。此外,当二极管两端的反向电压达到称为击穿电压的值时,二极管对反向流动的高电阻突然降至低电阻。

可以通过选择半导体材料和制造过程中引入材料中的掺杂杂质来定制半导体二极管的电流-电压特性。这些技术用于创建执行许多不同功能的专用二极管。例如,二极管用于调节电压(齐纳二极管),保护电路免受高压浪涌(雪崩二极管)的影响,对收音机和电视接收机进行电子调谐(变容二极管),以产生射频振荡(隧道二极管)、耿氏二极管、IMPATT二极管,并产生光(发光二极管)。隧道二极管,耿氏二极管和IMPATT二极管具有负电阻,这在微波和开关电路中很有用。

真空二极管和半导体二极管都可以用作散粒噪声发生器。


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