电子元件科普:半导体二极管的导电特性、分类及工作原理

发布时间：2022-05-27 10:21
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2353

　　二极管（Diode）电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断 （称为逆向偏压）。几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。下面Ameya360电子元器件采购网主要介绍半导体二极管的导电特性、分类及工作原理，一起看看吧！

电子元件科普:半导体二极管的导电特性、分类及工作原理

　　二极管的导电特性

　　二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。

　　1.正向特性

　　在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。

　　2.反向特性

　　在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。

　　二极管的工作原理

　　晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n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p-n 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。

　　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I0。

　　当外加的反向电压高到一定程度时，p-n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。

　　二极管的类型

　　二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。

　　面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。

　　平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：二极管的相关参数和典型应用

下一篇：2022十大半导体设备商排名

在线留言询价

相关阅读
机构：2024年全球半导体材料市场将同比增11%
行业新闻

机构：2024年全球半导体材料市场将同比增11%

　　据消息报道，半导体材料市场信息咨询公司TECHCET 预测今年全球半导体材料市场将出现反弹。2023年整体半导体行业环境低迷，同比下降6%后，随着形势转好，2024年预计将增长近7%。　　TECHCET预计半导体材料行业的收入在未来5年期间将持续增长，2028年的年销售额预计将超过880亿美元。　　由于消费者终端产品的需求下降，2023年半导体材料行业面临不稳定，而汽车行业半导体价值含量增加的趋势仍然强劲。TECHCET高级总监 Mike Walden表示：“汽车行业的增长包括扩大SiC和GaN等新材料的集成，以进一步增强功能性。”此外，这一年见证了行业转移资源来解决技术升级问题，这种方法在更广泛的经济放缓时期越来越受欢迎。　　尽管2024年的背景下存在一些持续的经济低迷问题，包括地缘政治紧张局势和通胀压力的不确定性，但普遍的驱动因素正在推动材料行业回到有利的状况。技术开发工作将导致对先进材料和工艺的需求增加，包括CMP 耗材、先进封装材料和清洁化学品等。预计到2025年，在人工智能和不断扩大的5G基础设施的推动下，芯片扩张将蓬勃发展，需求将出现更强劲的增长。
2024-03-25 13:17 阅读量：344
半导体清洗的方法和原因
行业新闻

半导体清洗的方法和原因

　　半导体清洗是一项关键的工艺步骤，用于去除表面和内部的杂质、残留物和有害物质，以确保半导体器件生产过程中的质量和可靠性。在半导体工业中，清洗是一个至关重要的环节，因为即使微小的污染也可能对器件的性能产生负面影响。　　1.清洗方法　　1.1 物理清洗　　物理清洗是使用机械或物理方式去除表面附着的杂质。常见的方法包括：　　超声波清洗：通过超声波震动水或清洗溶液，将污垢从表面分离出来。　　喷淋清洗：利用高压气流或液体将污垢冲洗掉。　　离子束清洗：利用离子束轰击表面，去除表面残留的有机物或无机物。　　1.2 化学清洗　　化学清洗是利用化学试剂对半导体器件进行清洗，以去除氧化物、有机物和其他污染物。常见的方法包括：　　酸洗：使用酸性溶液(如硝酸、盐酸等)溶解金属氧化物。　　碱洗：使用碱性溶液(如氢氧化钠、氢氧化铵等)去除有机物或有机残留物。　　溶剂清洗：使用有机溶剂(如丙酮、乙醚等)溶解特定类型的污染物。　　1.3 高纯水清洗　　高纯水清洗是半导体工业中常用的关键步骤之一。高纯水可以有效去除表面和内部的微小颗粒、离子和有机物，确保半导体器件的纯净度。在清洗过程中，通常会采用反渗透、离子交换和电子去离子等技术来提高水的纯度。　　1.4 干法清洗　　干法清洗是指利用气体或等离子体的方法去除污染物。这种方法避免了使用液体清洗剂可能带来的残留问题，同时可实现更高效的清洁效果。常见的干法清洗方法包括干燥气体吹扫、等离子体清洗和激光清洗等。　　2.应用领域　　半导体清洗广泛应用于集成电路制造、光伏产业、平板显示器制造等领域。随着半导体器件尺寸的不断缩小和功能的不断增强，对清洗工艺的要求也越来越高。高效的清洗方法不仅能够提高器件的性能和可靠性，还能降低生产成本，延长设备寿命。
2024-03-06 15:09 阅读量：1363
国产半导体大厂收购西部数据业务
行业新闻

国产半导体大厂收购西部数据业务

　　最新消息，国内半导体封测大厂长电科技发布公告称，其全资子公司长电科技管理有限公司(以下简称“长电管理公司”)拟以6.24亿美元(约合人民币45亿元)现金收购收购Western Digital Corporation (“西部数据”)旗下封测企业——晟碟半导体(上海)有限公司(以下简称“晟碟半导体”)80%的股权。　　据悉，协议约定，长电管理公司拟以现金方式收购出售方持有的晟碟半导体80%股权，经交易双方充分沟通协商交易对价约为6.24亿美元。本次交易完成后，长电管理公司将持有晟碟半导体80%股权，SANDISK CHINA LIMITED仍将持有晟碟半导体20%股权。　　资料显示，晟碟半导体成立于2006年8月，主要从事先进NAND Flash闪存存储产品的研发、封装和测试，是全球规模较大的闪存存储产品封装测试工厂之一。据上海市政府官网的信息显示，晟碟半导体是2022年度上海市外商投资企业营业收入百强。　　长电科技表示，本次交易完成后，出售方(SANDISK CHINA LIMITED)及其母公司(西部数据)在一段时间内将持续作为晟碟半导体的主要或者唯一的客户，其经营业绩将获得一定的保证。长电科技将以其全资子公司拥有晟碟半导体公司 80%股权为基础，对晟碟半导体公司财务报表进行合并， 将有助于提升公司的长期盈利能力，并提升股东回报。
2024-03-05 11:12 阅读量：1127
2024年多家半导体制造商在日本新建晶圆厂投产
行业新闻

2024年多家半导体制造商在日本新建晶圆厂投产

　　随着台积电在2月24日开幕的熊本晶圆厂以及其他多个日本或外资半导体制造商在日本新建的晶圆厂的大规模生产，市场人士预计这将刺激日本国内半导体供应链的成长和发展，提高日本的半导体制造能力。　　台积电熊本晶圆厂2/24将开幕　　在熊本县菊阳町，由台积电、SONY和日本电装(DENSO)投资的日本先进半导体制造(JASM)公司，目前正在兴建一座12寸晶圆厂，该工厂将采用12/16纳米以及22/28纳米制程技术，主要生产供应车用电子使用的芯片。该晶圆厂预计于2月24日开幕，预计将于2024年第四季开始大量生产。　　市场人士表示，这一新晶圆厂的开发将使日本逻辑IC制程技术获得重大进步，从瑞萨电子的40纳米制程转向JASM的12纳米制程，这被视为日本半导体复兴政策的第一步。对此，日本政府也为JASM晶圆厂提供4,760亿日元(约合32亿美元)的资金补助，补助金额占该晶圆厂总支出86亿美元的近三分之一。　　铠侠和西数合资兴建12寸晶圆厂　　NAND Flash 快闪存储器大厂铠侠(Kioxia)和西数正合资在三重县四日市建设一座12寸晶圆厂。该工厂将于2024年3月准备量产3D NAND Flash闪存产品。市场人士指出，该晶圆厂将斥资2,800亿日圆(约18亿美元)，其中日本政府补高达929亿日元(约6亿美元)。至于，位于岩手县北上的另一家铠侠和西数合资工厂，则将于2024年下半年开幕。而该计划原定于2023年完工，但由于市场状况不佳，因为整个计划遭到延后。　　瑞萨电子扩产功率半导体产能　　瑞萨电子预计将于2024年推出新的功率半导体生产线，不过，因为该公司位于山梨县的甲府工厂于2014年10月已经关闭。因此，为了应对电动汽车(EV)功率半导体不断成长的需求，该公司承诺斥资900亿日圆在现有工厂安装一条12寸晶圆生产线。未来，新生产线将使瑞萨电子能够增强其IGBT和MOSFET等功率半导体的产能，并计划于2024年达成量产目标。而对于瑞萨电子的扩产计划，预计也将获得日本经济产业省的补贴支持。　　东芝和罗姆半导体合作整合产线发展功率半导体　　东芝和罗姆半导体(ROHM)达成一项协议。根据协议，东芝功率半导体工厂将开始与罗姆在宫崎县国富市新开发的碳化硅(SiC)功率半导体工厂进行生产整合。罗姆位于国富市的新工厂将采用8寸SiC晶圆技术，预计于2024年底开始量产，并部分完成工厂建设。而此次合作预计将获得政府补贴，相当于该项目投资的三分之一。　　2025年及以后日本新晶圆厂计划　　2025 年之后，日本将出现更多晶圆厂，包括美光科技位于广岛县的新 1-gamma(1γ)DRAM 生产厂。JSMC 是晶圆代工厂力积电(PSMC)的晶圆制造子公司，其与日本金融集团SBI合作，计划在2027 年完成兴建后量产芯片。至于，日本半导体新创企业Raapidus也计划在2027年在北海道量产2纳米芯片。　　据报道，台积电正在考虑在熊本县菊阳町建造日本的第二家晶圆厂。预计最快在2月6日，台积电将正式宣布第二晶圆厂的地点。此前，台积电董事长刘德音表示，他们正在评估在日本建造第二家晶圆厂的可能性，并与日本政府进行讨论。如果决定建造第二家晶圆厂，该厂预计将使用7纳米到16纳米的制程技术生产产品。
2024-02-01 09:14 阅读量：1351
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
MC33074DR2G onsemi
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
BP3621 ROHM Semiconductor
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
N型半导体 半导体
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。