1947 年是颠覆性转折点:贝尔实验室的肖克利团队研制出锗点接触型半导体二极管,采用金触丝压接在锗片上形成结面积 0.01mm² 的 PN 结,无需加热即可实现电流放大(β 值达 20),体积较真空管缩小千倍,功耗降低至毫瓦级。1950 年,首只硅二极管诞生,其 175℃耐温性(锗 100℃)和 0.1μA 漏电流(锗为 10μA)彻底改写规则,为后续晶体管与集成电路奠定材料基础。从玻璃真空管到半导体晶体,这一阶段的突破不 是元件形态的革新,更是电子工业从 “热电子时代” 迈向 “固态电子时代” 的底层改变。雪崩光电二极管通过雪崩倍增效应,大幅提高对微弱光信号的检测能力。青浦区IC二极管

PN 结是二极管的结构,其单向导电性源于载流子的扩散与漂移运动。当 P 型(空穴多)与 N 型(电子多)半导体结合时,交界处形成内建电场(约 0.7V 硅材料),阻止载流子进一步扩散。正向导通时(P 接正、N 接负),外电场削弱内建电场,空穴与电子大量穿越结区,形成低阻通路,硅管正向压降约 0.7V,电流与电压呈指数关系(I=I S(e V/V T−1),VT≈26mV)。反向截止时(P 接负、N 接正),外电场增强内建电场,少数载流子(P 区电子、N 区空穴)形成漏电流(硅管<1μA),直至反向电压达击穿阈值(如 1N4007 耐压 1000V)。此特性使 PN 结成为整流、开关等应用的基础,例如 1N4148 开关二极管利用 PN 结电容充放电,实现 4ns 级快速切换。宝山区二极管联系方式瞬态电压抑制二极管能迅速响应瞬态过压,像坚固的盾牌一样保护电路免受高压冲击。

检波二极管利用 PN 结的非线性伏安特性,从高频载波中提取低频信号。当调幅波作用于二极管时,正向导通期间电流随电压非线性变化,反向截止时电流为零,经滤波后可分离出调制信号。锗材料二极管(如 2AP9)因导通电压低(0.2V)、结电容小,适合解调中波广播信号(535-1605kHz),失真度低于 5%。混频则是利用两个高频信号在非线性结区产生新频率分量,例如砷化镓肖特基二极管在 5G 基站的 28GHz 频段可实现低损耗混频,帮助处理毫米波信号,变频损耗低于 8 分贝。
工业制造:高压大电流的持续攻坚 6kV/50A 高压硅堆由 30 个以上硅二极管串联而成,采用陶瓷封装与玻璃钝化工艺,耐受 100kA 瞬时浪涌电流,用于工业 X 射线机时可提供稳定的高压直流电源。快恢复外延二极管(FRED)如 MUR1560(15A/600V)在变频器中实现 100kHz 开关频率,THD 谐波含量<5%,提升电机控制精度至 ±0.1rpm,适用于精密机床驱动系统。 新能源领域:效率与环境的双重突破 硅基肖特基二极管(MUR1560)在太阳能电池板中作为防反接元件,反向漏电流<10μA,较早期锗二极管效率提升 5%,每年可为 1kW 光伏组件多发电 40 度。氮化镓二极管(650V/200A)在储能系统中,充放电切换时间从 100ms 缩短至 10ms,响应电网调频需求的速度提升 10 倍,助力构建动态平衡的智能电网。肖特基整流二极管在服务器电源中以低功耗、高可靠性,保障数据中心稳定运行与能源高效利用。

车规级二极管在汽车电气化中不可或缺。肖特基二极管(AEC-Q101 认证)在 OBC 充电机中实现 0.4V 正向压降,充电速度提升 30%,同时耐受 - 40℃~+125℃温度循环。快恢复二极管(FRD)在电驱系统中以 100kHz 开关频率控制电机,效率达 95%,较硅基 IGBT 方案体积缩小 40%。碳化硅二极管集成于 800V 高压平台后,支持电动车超快充(10 分钟补能 80%),同时降低电驱系统 30% 能耗。从发电机整流到 ADAS 传感器保护,二极管以高可靠性支撑汽车从燃油向智能电动的转型。齐纳二极管通过反向击穿特性,为精密仪器提供稳定基准电压,保障测量精度与信号稳定性。宝山区二极管联系方式
航空航天设备选用高性能二极管,在极端环境下保障电路可靠工作。青浦区IC二极管
高频二极管(>10MHz):通信世界的神经突触 GaAs PIN 二极管(Cj<0.2pF)在 5G 基站 28GHz 毫米波电路中,插入损耗<1dB,切换速度达 1ns,用于相控阵天线的信号路径切换,可同时跟踪 200 个以上目标。卫星导航系统(如 GPS)的 L 频段(1.5GHz)接收机中,高频肖特基二极管(HSMS-286C)实现低噪声混频,噪声系数<3dB,确保定位精度达米级。 太赫兹二极管:未来通信的前沿探索 石墨烯二极管凭借原子级厚度(1nm)结区,截止频率达 10THz,可产生 0.1THz~10THz 的太赫兹波,有望用于 6G 太赫兹通信,实现每秒 100GB 的数据传输。在生物医学领域,太赫兹二极管用于光谱分析时,可检测分子级别的结构差异,为早期筛查提供新手段。青浦区IC二极管