激光二极管的发光基于受激辐射原理。在其内部的有源区,通过注入电流形成粒子数反转分布,当外界光子激发时,产生受激辐射,输出高亮度、高方向性的激光束。在光通信领域,激光二极管作为光源,将电信号转换为光信号,通过光纤进行高速、长距离的数据传输。其高调制速率和低功耗特性,满足了现代通信网络对大容量、高速率数据传输的需求,是光纤通信系统的重要器件之一。在激光加工领域,激光二极管发出的高能量激光束可用于材料切割、焊接、打孔等加工工艺。例如在汽车制造中,用于车身零部件的焊接;在电子制造中,用于电路板的微孔加工,凭借其高精度、高效率的加工优势,推动了制造业的技术升级。深入了解二极管的工作原理,有助于更好地应用它于实际电路中。STTH1003SG-TR
变容二极管利用了 PN 结的电容随反向电压变化的特性。当反向电压增大时,PN 结的空间电荷区变宽,等效电容减小;反之,反向电压减小时,电容增大。在电子调谐电路中,变容二极管被广泛应用。例如在收音机的调谐电路里,通过改变加在变容二极管两端的电压,调整其电容值,从而改变 LC 谐振回路的谐振频率,实现对不同频率电台信号的接收。在电视机的高频头中,变容二极管同样用于频道调谐,使电视能够准确接收不同频道的节目信号,为用户提供丰富的视听选择,在电子设备的频率调节和信号处理中发挥着关键作用。STPS60H100C光电二极管可将光信号转换为电信号,是光通信的关键元件。
发光二极管(LED)的工作原理基于半导体的电致发光现象。当 LED 的 PN 结正向导通时,注入的少数载流子与多数载流子复合,多余的能量以光的形式释放出来。不同材料的 LED 可发出不同颜色的光,如常见的氮化镓基 LED 可发蓝光,通过与荧光粉组合还能实现白光照明。在照明领域,LED 凭借其节能、长寿命、响应速度快等优势,已普遍取代传统的白炽灯和荧光灯,用于室内外照明、汽车大灯等场景。在显示领域,LED 显示屏以其高亮度、高对比度、广视角等特性,在广告牌、电子看板、电视屏幕等方面得到大量应用,成为信息展示的重要载体。
反向耐压是二极管的另一个关键参数。它指的是二极管在反向偏置状态下能够承受的最大电压值。当反向电压超过这个值时,二极管可能会发生击穿。不同类型的二极管具有不同的反向耐压能力。例如,普通的小功率二极管的反向耐压可能只有几十伏,而高压二极管的反向耐压可以达到数千伏甚至更高。在设计电路时,尤其是在涉及到高电压的场合,必须充分考虑二极管的反向耐压,选择具有足够反向耐压能力的二极管,以防止二极管被击穿而导致电路故障。二极管在电路中能够稳定电压,防止电压波动对设备造成损害。
二极管依据功能可分为多种类型,每种类型都在电子电路中有着独特的作用,为电路设计提供了丰富的功能模块。整流二极管是非常常见的一种。它的主要功能是将交流电转换为直流电。在电源电路中,无论是小型的电子设备电源,还是大型的工业电源系统,整流二极管都发挥着关键作用。例如,在一个简单的半波整流电路中,利用一个整流二极管,当交流电压处于正半周时,二极管导通,电流通过负载;而当交流电压处于负半周时,二极管截止,负载上没有电流通过。这样,在负载两端就得到了一个只有正半周的脉动直流电压。在全波整流和桥式整流电路中,多个整流二极管相互配合,可以更有效地将交流电转换为直流电,提高整流效率,为后续的电子设备提供稳定的直流电源。二极管的重要部分是PN结,它决定了二极管的导电特性。BUK663R5-30C
检波二极管可从高频信号中检出有用信号,功能强大。STTH1003SG-TR
掺杂工艺:掺杂是为了在硅中引入特定的杂质,形成P型或N型半导体。在制造P型半导体时,通常采用硼等三价元素作为杂质进行掺杂。这可以通过离子注入或扩散等方法实现。离子注入是将硼离子加速后注入到硅片中,其优点是可以精确控制杂质的浓度和深度;扩散法则是将硅片置于含有硼杂质的气体环境中,在高温下使杂质扩散到硅片中。制造N型半导体则使用磷等五价元素进行类似的掺杂操作。在形成P型和N型半导体之后,就是PN结的制造。这通常通过光刻和蚀刻等工艺来实现。光刻工艺就像在硅片上进行精确的绘画,利用光刻胶和紫外线曝光等技术,在硅片上定义出需要形成PN结的区域。然后通过蚀刻工艺,去除不需要的半导体材料,精确地形成PN结。这个过程需要极高的精度,因为PN结的质量直接影响二极管的性能,如正向导通特性和反向截止特性。STTH1003SG-TR