2023年5月,新加坡—麻省理工学院研究与技术联盟的科学家开发了世界上**小的LED(发光二极管)。 [10]2024年2月5日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所团队深挖机理、创新工艺,制备出一款高效稳定的钙钛矿发光二极管,相关论文发于国际学术期刊《自然·光子学》。 [12]发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。因此它的反向电流随光照强度的增加而线性增加。长宁区优势二极管图片

光敏二极管,又叫光电二极管(英语:photodiode )是一种能够将光根据使用方式,转换成电流或者电压信号的光探测器。管芯常使用一个具有光敏特征的PN结,对光的变化非常敏感,具有单向导电性,而且光强不同的时候会改变电学特性,因此,可以利用光照强弱来改变电路中的电流。光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结,具有单向导电性,因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流,此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流**增加,形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时,可以使PN结中产生电子一空穴对,使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移,使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。常见的有2CU、2DU等系列。 [1]长宁区优势二极管图片它的光谱范围比较窄,其波长由所使用的基本材料而定。

检测光敏二极管,可用万用表Rx1k电阻档。当没有光照射在光敏二极管时,它和普通的二极管一样,具有单向导电作用。正向电阻为8-9kΩ,反向电阻大于5MΩ。如果不知道光敏二极管的正负极,可用测量普通二极管正、负极的办法来确定,当测正向电阻时,黑表笔接的就是光敏二极管的正极。当光敏二极管处在反向连接时,即万用表红表笔接光敏二极管正极,黑表笔接光敏二极管负极,此时电阻应接近无穷大(无光照射时),当用光照射到光敏二极管上时,万用表的表针应大幅度问右偏转,当光很强时,表针会打到0刻度右边。
二极管的电路符号如图1所示。二极管有两个电极,由P区引出的电极是正极,又叫阳极;由N区引出的电极是负极,又叫阴极。三角箭头方向表示正向电流的方向,二极管的文字符号用VD表示。 [4]二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN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PN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。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。

N型半导体形成的原理和P型原理相似。在本征半导体中掺入五价原子,如磷等。掺入后,它与硅原子形成共价键,产生了自由电子。在N型半导体中,电子为多数载流子,空穴为少数载流子。 [6]PN结因此,在本征半导体的两个不同区域掺入三价和五价杂质元素,便形成了P型区和N型区,根据N型半导体和P型半导体的特性,可知在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差异,电子和空穴都要从浓度高的区域向浓度低的区域扩散,它们的扩散使原来交界处的电中性被破坏。 [6]在二极管加有正向电压,当电压值较小时,电流极小;长宁区优势二极管图片
二极管是早诞生的半导体器件之一,其应用非常。长宁区优势二极管图片
反向电流反向电流是指二极管在常温(25℃)和比较高反向电压作用***过二极管的反向电流。反向电流越小,管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系,大约温度每升高10℃,反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管,在25℃时反向电流若为250μA,温度升高到35℃,反向电流将上升到500μA,依此类推,在75℃时,它的反向电流已达8mA,不仅失去了单方向导电特性,还会使管子过热而损坏。又如,2CP10型硅二极管,25℃时反向电流*为5μA,温度升高到75℃时,反向电流也不过160μA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。 [4]长宁区优势二极管图片
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