电子电路基础 - 特殊用途二极管

简述

很少有二极管是为某些特殊用途而设计的。瞬态电压抑制二极管、掺金二极管、超级势垒二极管、点接触二极管、珀耳帖二极管等种类繁多。但除此之外，很少有突出的二极管，得到了广泛的应用。让我们通过它们。

结型二极管在耗尽区可以充当电介质的两侧具有两个电位。因此存在电容。变容二极管是一种特殊情况的二极管，在反向偏置下工作，其中结电容是变化的。

变容二极管也称为Vari Cap或Volt Cap。下图显示了反向偏置连接的变容二极管。

如果增加施加的反向电压，则介电区域的宽度会增加，从而降低结电容。当反向电压减小时，电介质的宽度减小，从而增加了电容。如果该反向电压完全为零，则电容将达到最大值。

下图显示了变容二极管使用的各种符号，代表其功能。

虽然所有二极管都具有这种结电容，但变容二极管主要是利用这种效应制造的，并增加了这种结电容的变化。

该二极管有许多应用，例如 -

如果正常 PN 结的杂质浓度大大增加，就会形成这个隧道二极管。它也被称为江崎二极管，以其发明者的名字命名。

当二极管中的杂质浓度增加时，耗尽区的宽度减小，将一些额外的力延伸到电荷载流子以穿过结。当该浓度进一步增加时，由于耗尽区的宽度减小和电荷载流子的能量增加，它们会穿透势垒，而不是越过势垒。这种穿透可以理解为隧道效应，因此得名隧道二极管。

隧道二极管是低功率器件，应小心处理，因为它们很容易受到热和静电的影响。隧道二极管具有特定的 VI 特性，可以解释它们的工作原理。让我们看看下面的图表。

考虑二极管处于正偏状态。随着正向电压的增加，电流迅速增加，直到达到一个峰值点，称为峰值电流，用I _P表示。此时的电压称为峰值电压，用V _P表示。该点由上图中的A表示。

如果电压进一步增加超过V _P，则电流开始减小。它减小到一个点，称为谷电流，用I _V表示。此时的电压称为谷电压，用V _V表示。该点在上图中用B表示。

如果进一步增加电压，则电流会像普通二极管一样增加。对于较大的正向电压值，电流会进一步增加。

如果我们认为二极管处于反向偏置状态，那么随着反向电压的增加，二极管将充当出色的导体。这里的二极管充当负电阻区域。

隧道二极管有很多应用，例如 -

这是一种特殊类型的二极管，其中 PN 结被金属半导体结取代。普通 PN 结二极管中的 P 型半导体由金属代替，N 型材料与金属连接。这种组合在它们之间没有耗尽区。下图显示了肖特基二极管及其符号。

该肖特基二极管所使用的金属可以是金、银、铂或钨等。此外，对于硅以外的半导体材料，大多使用砷化镓。

当不施加电压或电路无偏压时，N 型材料中的电子的能级低于金属中的电子。如果二极管正向偏置，这些 N 型电子会获得一些能量并以更高的能量移动。因此这些电子被称为热载流子。

下图显示了连接在电路中的肖特基二极管。

肖特基二极管有很多优点，例如 -

肖特基二极管有很多应用，例如 -