
【计】 silicon diode
silicon
【医】 Si; silicium; silicon
diode
【化】 diode
硅二极管(Silicon Diode)详解
硅二极管是一种基于硅(Silicon)半导体材料制成的双端电子器件,其核心结构为PN结(P-N Junction)。当P型(空穴导电)与N型(电子导电)硅材料结合时,界面处形成耗尽层,赋予其单向导电性:电流仅能从阳极(P区)流向阴极(N区),反向则阻断电流。这一特性使其成为电路中的关键元件,用于整流、开关及电压保护等场景。
正向导通特性
当阳极电压高于阴极(正向偏置),且压差超过阈值电压(约0.7V)时,耗尽层消失,电流导通。硅材料的较高禁带宽度(1.1eV)使其阈值电压高于锗二极管(0.3V),但耐高温性更优。
反向阻断特性
反向偏置时,耗尽层增宽,仅允许极小的漏电流(纳安级)。若反向电压超过击穿电压,可能引发雪崩击穿(可控)或热击穿(器件损坏)。
开关速度与频率响应
硅二极管的反向恢复时间(从导通到完全关断的延迟)影响高频性能。快恢复二极管(如FR系列)通过优化掺杂工艺缩短此时间,适用于开关电源等高频电路。
特性 | 硅二极管 | 锗二极管 |
---|---|---|
阈值电压 | 0.6–0.7V | 0.2–0.3V |
反向漏电流 | 极低(nA级) | 较高(μA级) |
工作温度范围 | -55°C至+150°C | -55°C至+85°C |
成本与可靠性 | 低成本、高可靠性 | 易受热损坏 |
注:硅二极管因其稳定性与成熟工艺,已成为现代电子系统的基石器件,适用于工业、消费电子及通信领域。
硅二极管是以硅半导体材料为核心制成的二极管,具有单向导电性,广泛应用于电子电路中。以下是其关键特性及工作原理的综合说明:
硅二极管由P型半导体和N型半导体结合形成PN结构成。与锗二极管相比,硅材料具有更高的热稳定性和更低的成本,因此成为主流选择。
按结构可分为:
如需更深入的技术参数或具体型号选型建议,可参考权威电子工程手册或半导体厂商资料。
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