二極管是電子電路中實現單向導電的關鍵元件,如同電路的“單向閥門”,在整流、穩壓、開關等場景中扮演關鍵角色。其關鍵由PN結構成,通過控制電流單向流動實現功能,按材料可分為硅二極管(耐壓高、穩定性強,導通電壓0.6-0.7V)和鍺二極管(導通電壓低至0.2-0.3V,適合高頻小信號);按結構分為點接觸型(高頻小電流,如收音機檢波)、面接觸型(低頻大電流,如電源整流)和平面型(集成工藝,適配數字電路)。
從用途看,整流二極管可將交流電轉為直流電,常見于充電器;穩壓二極管利用反向擊穿特性穩定電壓,是電源電路的“安全衛士”;開關二極管憑借納秒級響應速度,成為5G通信和智能設備的信號切換關鍵;肖特基二極管以0.3V極低壓降,在新能源汽車快充中大幅提升效率;發光二極管(LED)則將電能轉化為光能,覆蓋照明、顯示等場景。
隨著技術革新,碳化硅二極管突破傳統材料極限,耐高壓、耐高溫特性適配光伏逆變器等嚴苛環境;TVS瞬態抑制二極管更能在1ns內響應浪涌沖擊,為智能設備抵御靜電威脅。從消費電子到工業制造,二極管以多元形態和可靠性能,持續賦能電子世界的每一次創新。 反向截止時,電阻極大,幾乎阻斷電流,起到隔離電路的作用。楊浦區肖特基二極管廠家

占據全球 90% 市場份額的硅二極管,憑借 1.12eV 帶隙與成熟的平面鈍化工藝,成為通用。典型如 1N4007(1A/1000V)整流管,采用玻璃鈍化技術將漏電流控制在 0.1μA 以下,在全球超 10 億臺家電電源中承擔整流任務,其面接觸型結構可承受 100℃高溫與 10 倍浪涌電流。TL431 可調基準源通過內置硅齊納結構,實現 ±0.5% 電壓精度與 25ppm/℃溫漂,被用于鋰電池保護板的過充檢測電路,在 3.7V 鋰電池系統中可將充電截止電壓誤差控制在 ±5mV 以內。硅材料的規模化生產優勢,8 英寸晶圓單片制造成本低于 1 美元,但其物理極限限制了高頻(>100MHz)與超高壓(>1200V)場景。普陀區LED發光二極管費用交通信號燈采用發光二極管,憑借其高亮度、長壽命,保障交通安全有序。

肖特基二極管基于金屬與半導體接觸形成的勢壘效應,而非傳統 PN 結結構。當金屬(如鋁、金)與 N 型半導體(如硅)接觸時,會形成一層極薄的電子阻擋層。正向偏置時,電子通過量子隧道效應穿越勢壘,導通壓降 0.3-0.5V(低于硅 PN 結的 0.7V),例如 MBR20100 肖特基二極管在服務器電源中可提升 3% 效率。反向偏置時,勢壘阻止電子回流,漏電流極小(硅基通常小于 10 微安)。其優勢在于無少子存儲效應,開關速度可達納秒級,適合高頻整流(如 1MHz 開關電源),但耐壓通常低于 200V,需通過邊緣電場優化技術提升反向耐壓能力。
除主流用途外,二極管在特殊場景中展現多元價值。恒流二極管(如 TL431)為 LED 燈帶提供 10mA±1% 恒定電流,在 2-30V 電壓波動下亮度均勻性<3%。磁敏二極管(MSD)對磁場靈敏度達 10%/mT,用于無接觸式電流檢測,在新能源汽車電機中替代霍爾傳感器,檢測精度 ±0.1A。量子計算領域,約瑟夫森結二極管利用超導量子隧穿效應,在接近零度環境下實現量子比特操控,為量子計算機的邏輯門設計提供新路徑。這些特殊二極管以定制化功能,在專業領域解鎖電子技術的更多可能。二極管在電路中可起到整流、檢波、限幅、鉗位等多種重要作用。

穩壓二極管的工作基礎是齊納擊穿效應,主要用于反向偏置時的電壓穩定。當反向電壓達到特定值(齊納電壓),內建電場強度足以直接拉斷半導體共價鍵,產生大量電子 - 空穴對,形成穩定的擊穿電流。與通過碰撞電離引發的雪崩擊穿不同,齊納擊穿通常發生在較低電壓(小于 5V),且具有負溫度系數(如電壓隨溫度升高而降低)。通過串聯限流電阻控制電流在安全范圍(通常 5-50 毫安),可使輸出電壓穩定在齊納電壓附近。例如 TL431 可調基準源,通過外接電阻分壓,能在 2.5-36V 范圍內提供高精度穩定電壓,溫漂極低,常用于精密電源和電池保護電路。硅二極管反向飽和電流小,溫度穩定性比鍺二極管好,應用更寬泛。普陀區LED發光二極管費用
智能手表的顯示屏和電路中,二極管助力實現各種便捷功能。楊浦區肖特基二極管廠家
從產業格局來看,全球二極管市場競爭激烈且呈現多元化態勢。一方面,歐美、日本等傳統半導體強國的企業,憑借深厚的技術積累與品牌優勢,在二極管市場占據主導地位;另一方面,以中國為的新興經濟體,正通過加大研發投入、完善產業鏈布局,在中低端市場不斷鞏固優勢,并逐步向領域突破。從市場趨勢上,隨著各應用領域對二極管需求的持續增長,市場規模將穩步擴大。同時,技術創新將驅動產品差異化競爭,具備高性能、高可靠性、小型化、低功耗等特性的二極管產品,將在市場競爭中脫穎而出,產業發展新方向。楊浦區肖特基二極管廠家