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1、晶体二极管的分类 一、根据构造分类 半导体二极管主要是依靠 PN 结而工作的。与 PN 结不可分割的点接触型和肖特基型， 也被列入一般的二极管的范围内。 包括这两种型号在内， 根据 PN 结构造面的特点，把晶体二极管分类如下： 1、点接触型二极管 点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。因此，其 PN 结的静电容量小，适用于高频电路。但是，与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此，不能使用于大电流和整流。因为构造简单，所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。 2、键型二极管 键型二极管
2、是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。 与点接触型相比较， 虽然键型二极管的 PN 结电容量稍有增加， 但正向特性特别优良。 多作开关用， 有时也被应用于检波和电源整流 （不大于 50mA） 。在键型二极管中， 熔接金丝的二极管有时被称金键型， 熔接银丝的二极管有时被称为银键型。 3、合金型二极管 在 N 型锗或硅的单晶片上， 通过合金铟、 铝等金属的方法制作 PN 结而形成的。正向电压降小，适于大电流整流。因其 PN 结反向时静电容量大，所以不适于高频检波和高频整流。 4、扩散型二极管 在高温的 P 型杂质气体中，加热 N 型锗或硅的单晶片，
3、使单晶片表面的一部变成 P 型，以此法 PN 结。因 PN 结正向电压降小，适用于大电流整流。最近，使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。 5、台面型二极管 PN 结的制作方法虽然与扩散型相同，但是，只保留 PN 结及其必要的部分，把不必要的部分用药品腐蚀掉。其剩余的部分便呈现出台面形，因而得名。初期生产的台面型，是对半导体材料使用扩散法而制成的。因此，又把这种台面型称为扩散台面型。对于这一类型来说，似乎大电流整流用的产品型号很少，而小电流开关用的产品型号却很多。 6、平面型二极管 在半导体单晶片（主要地是 N 型硅单晶片）上，扩散 P 型杂质，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在 N
4、 型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的 PN 结。因此，不需要为调整 PN 结面积的药品腐蚀作用。由于半导体表面被制作得平整，故而得名。并且，PN结合的表面，因被氧化膜覆盖，所以公认为是稳定性好和寿命长的类型。最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的，故又把平面型称为外延平面型。对平面型二极管而言，似乎使用于大电流整流用的型号很少，而作小电流开关用的型号则很多。 7、合金扩散型二极管 它是合金型的一种。合金材料是容易被扩散的材料。把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质， 就能与合金一起过扩散， 以便在已经形成的 PN 结中获得杂质的恰当的浓度分布。此法适用于制造高灵敏度的变容二极管。 8
5、、外延型二极管 用外延面长的过程制造 PN 结而形成的二极管。制造时需要非常高超的技术。因能随意地控制杂质的不同浓度的分布，故适宜于制造高灵敏度的变容二极管。 9、肖特基二极管 基本原理是：在金属（例如铅）和半导体（N 型硅片）的接触面上，用已形成的肖特基来阻挡反向电压。 肖特基与 PN 结的整流作用原理有根本性的差异。 其耐压程度只有 40V 左右。其特长是：开关速度非常快：反向恢复时间 trr 特别地短。因此，能制作开关二极和低压大电流整流二极管。 二、根据用途分类 1、检波用二极管 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 10
6、0mA 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。 2、整流用二极管 就原理而言，从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流大于 100mA 的叫整流。面结型，工作频率小于 KHz，最高反向电压从 25 伏至 3000 伏分 AX 共 22 档。分类如下：硅半导体整流二极管 2CZ 型、硅桥式整流器 QL 型、用于电视机高压硅堆工作频率近
7、100KHz 的 2CLG 型。 3、限幅用二极管 大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。 4、调制用二极管 通常指的是环形调制专用的二极管。就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使其它变容二极管也有调制用途，但它们通常是直接作为调频用。 5、混频用二极管 使用二极管混频方式时，在 50010,000Hz 的频率范围内，多采用肖特基型和点接触型二极管。 6、放大用二极管 用二极管放大，大致有
8、依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大，以及用变容二极管的参量放大。因此，放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管。 7、开关用二极管 有在小电流下（10mA 程度）使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管，也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。开关二极管的特长是开关速度快。而肖特基型二极管的开关时间特短，因而是理想的开关二极管。2AK 型点接触为中速开关电路用；2CK型平面接触为高速开关电路用；用于开关、限幅、钳位或检波等电路；肖特基（SBD）硅大电流开关，正向压降小，速度快、效率高。
9、 8、变容二极管 用于自动频率控制（AFC）和调谐用的小功率二极管称变容二极管。日本厂商方面也有其它许多叫法。通过施加反向电压， 使其 PN 结的静电容量发生变化。因此，被使用于自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等用途。通常，虽然是采用硅的扩散型二极管，但是也可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的二极管，因为这些二极管对于电压而言，其静电容量的变化率特别大。 结电容随反向电压 VR 变化， 取代可变电容， 用作调谐回路、 振荡电路、 锁相环路，常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路，多以硅材料制作。 9、频率倍增用二极管 对二极管的频率倍增作用而言，有依靠变容二极管的频率倍增和依
10、靠阶跃（即急变）二极管的频率倍增。频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器，可变电抗器虽然和自动频率控制用的变容二极管的工作原理相同，但电抗器的构造却能承受大功率。阶跃二极管又被称为阶跃恢复二极管，从导通切换到关闭时的反向恢复时间 trr 短，因此，其特长是急速地变成关闭的转移时间显著地短。如果对阶跃二极管施加正弦波，那么，因 tt（转移时间）短，所以输出波形急骤地被夹断，故能产生很多高频谐波。 10、稳压二极管 是代替稳压电子二极管的产品。被制作成为硅的扩散型或合金型。是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管。作为控制电压和标准电压使用而制作的。二极管工作时的端电压（又称齐纳电压）从 3V 左右到 1
11、50V，按每隔 10%，能划分成许多等级。在功率方面，也有从 200mW 至 100W 以上的产品。工作在反向击穿状态，硅材料制作，动态电阻 RZ 很小，一般为 2CW 型；将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为 2DW 型。 11、PIN 型二极管（PIN Diode） 这是在 P 区和 N 区之间夹一层本征半导体（或低浓度杂质的半导体）构造的晶体二极管。PIN 中的 I 是“本征”意义的英文略语。当其工作频率超过 100MHz 时，由于少数载流子的存贮效应和“本征”层中的渡越时间效应，其二极管失去整流作用而变成阻抗元件，并且，其阻抗值随偏置电压而改变。在零偏置或直流反向偏置时， “本征
12、”区的阻抗很高；在直流正向偏置时，由于载流子注入“本征”区，而使“本征”区呈现出低阻抗状态。因此，可以把 PIN 二极管作为可变阻抗元件使用。它常被应用于高频开关（即微波开关） 、移相、调制、限幅等电路中。 12、 雪崩二极管 (Avalanche Diode) 它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。产生高频振荡的工作原理是栾的：利用雪崩击穿对晶体注入载流子，因载流子渡越晶片需要一定的时间，所以其电流滞后于电压，出现延迟时间，若适当地控制渡越时间，那么，在电流和电压关系上就会出现负阻效应，从而产生高频振荡。它常被应用于微波领域的振荡电路中。 13、江崎二极管 （Tunnel Diode
13、） 它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管。其基底材料是砷化镓和锗。其 P 型区的 N 型区是高掺杂的（即高浓度杂质的） 。隧道电流由这些简并态半导体的量子力学效应所产生。发生隧道效应具备如下三个条件：费米能级位于导带和满带内；空间电荷层宽度必须很窄（0.01 微米以下） ；简并半导体 P 型区和 N 型区中的空穴和电子在同一能级上有交叠的可能性。江崎二极管为双端子有源器件。其主要参数有峰谷电流比（IPPV） ，其中，下标“P”代表“峰” ；而下标“V”代表“谷” 。江崎二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中（其工作频率可达毫米波段） ，也可以被应用于高速开关电路中。 14、快
14、速关断（阶跃恢复）二极管 (Step Recovary Diode) 它也是一种具有 PN 结的二极管。其结构上的特点是：在 PN 结边界处具有陡峭的杂质分布区，从而形成“自助电场” 。由于 PN 结在正向偏压下，以少数载流子导电，并在 PN 结附近具有电荷存贮效应，使其反向电流需要经历一个“存贮时间”后才能降至最小值（反向饱和电流值） 。阶跃恢复二极管的“自助电场”缩短了存贮时间，使反向电流快速截止，并产生丰富的谐波分量。利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路。快速关断（阶跃恢复）二极管用于脉冲和高次谐波电路中。 15、肖特基二极管 （Schottky Barrier Diode） 它是具
15、有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为 N 型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的 PN 结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为 RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达 100GHz。并且，MIS（金属绝缘体半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。 16、阻尼二极管 具有较高的反向工作电压和峰值电流， 正向压降小， 高频高压整流二极管，用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用
16、。 17、瞬变电压抑制二极管 TVP 管，对电路进行快速过压保护，分双极型和单极型两种，按峰值功率（500W5000W）和电压（8.2V200V）分类。 18、双基极二极管（单结晶体管） 两个基极，一个发射极的三端负阻器件，用于张驰振荡电路，定时电压读出电路中，它具有频率易调、温度稳定性好等优点。 19、发光二极管 用磷化镓、磷砷化镓材料制成，体积小，正向驱动发光。工作电压低，工作电流小，发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。 三、根据特性分类 点接触型二极管，按正向和反向特性分类如下。 1、一般用点接触型二极管 这种二极管正如标题所说的那样，通常被使用于检波和整流电路中，是正向和反向特性既
17、不特别好，也不特别坏的中间产品。如：SD34、SD46、1N34A 等等属于这一类。 2、高反向耐压点接触型二极管 是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。使用于高压电路的检波和整流。这种型号的二极管一般正向特性不太好或一般。在点接触型锗二极管中，有SD38、1N38A、OA81 等等。这种锗材料二极管，其耐压受到限制。要求更高时有硅合金和扩散型。 3、高反向电阻点接触型二极管 正向电压特性和一般用二极管相同。虽然其反方向耐压也是特别地高，但反向电流小， 因此其特长是反向电阻高。 使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中，就锗材料高反向电阻型二极管而言，SD54、1N54A 等等属
18、于这类二极管。 4、高传导点接触型二极管 它与高反向电阻型相反。 其反向特性尽管很差， 但使正向电阻变得足够小。对高传导点接触型二极管而言，有 SD56、1N56A 等等。对高传导键型二极管而言，能够得到更优良的特性。这类二极管，在负荷电阻特别低的情况下，整流效率较高。 在開關電源中,所需的整流二極管必須具有正向壓降低,快速恢復的特點,還應具有足夠的輸出功率,可以使用1.高效快速恢復二極管;2高效超快速二極管;3肖特基勢壘整流二極管.快速恢復和超快速恢復二極管具有適中的和較高的正向壓降,其範圍是從0.8-1.2v.這兩種整流二極管還具有較高的截止電壓參數.因此,它們特別適合於在輸入小功率,電壓
19、在12v左右的輔助電 由於現代的開關電源工作頻率都在 20khz 以上,比起一般的整流二極管,快速恢復二極管和超快速恢復二極管的反向恢復時間減小到了毫微秒極.因此,大大提高了電源的效率.據經驗,在選擇快速恢復二極管時,其反向恢復時間至少應該比開關晶體管的上升時間低三倍.這兩種整流二極管還減少了開關電壓尖峰.而這種尖峰直接影響輸出直流電壓的紋波.雖然某些稱為軟恢復型整流二極管的噪聲較小,但是它們的反向恢復時間trr較長,反向電流Irm也較大.因此使得開關損耗較大.快速恢復整流二極管和超快恢復整流二極管在開關電源中作為整流器使用時,是否需要散熱器,要根據電路的最大功率決定.一般情況下,這些二極管再
20、製造時允許的結溫在 175 度.生產廠家對其產品都有技術說明,提供給設計者去計算最大的輸出工作電流,電壓,及外殼溫度等. 肖特基整流二極管即使在大的正向電流作用下,其正向壓降也很低,僅有0.4v 左右.由此,使得肖特基整流二極管特別適用於 5v 左右的低電壓輸出電路中.因此,在一般情況下,低電壓輸出所驅動的負載電流都很大.而且,隨著結溫的增加,其正向壓降更低.肖特基整流二極管的反向恢復時間是可以忽略不計的.因為,此器件是多數載流子半導體器件,在 器 件 的 開 關 過 程 中 , 沒 有 清 除 少 數 載 流 子 存 儲 電 荷 的 問 題 肖特基整流二極管存在兩大缺點;1 反向截止電壓的承受能力較低,目前的產品大約為 100v.2,反向漏電流較大,使得器件比其他類型的整流器件更容易受熱擊穿.當然,這些缺點也可以通過增加瞬時過電壓保戶電路及適當控制結溫來克服.
