●前言 二極體是各種電子系統中最基本的組成元件之一，同時，它的特性類似一般的開關，有整流的作用，在電子系統中也扮演著重要的角色。 ●正文 一、二極體的起源 二極體(diode)具有兩個電極(一個陰極和一個陽極)的電子管。1904 年英國物理學 家弗萊明(J.A.Fleming)所發明。在二極管中電子僅單方向流通，因此被廣泛用作 整流器，將交流電(AC)轉變成直流電(DC)。 二、何謂二極體 二極體(diode)是一種讓電流只能電向通過的電子元件。最早的二極體是由真空管 或含低壓氣體的管子所組成，在管子內有二根細線—屏極與絲極，電子只能單向 地從絲極跑到屏極，如此可限定電流的方向;此種真空管或氣體二極體體，現在 大致被半導體二極體所取代了。(LED)更是用途廣泛，特別是雷射二極體，可發 射雷射光用作指示器。二極體的用途可用在將交流電轉換為直流電，光電管為二 極體的一種變形應用，可以感應光線或其他射線的改變，並能增強、放大光量， 此外，能釋放光能或其他射線的發光二極體。 三、二極體的種類 1.PN 二極體 (PN Diode) 將P型半導體(本質半導體加入3價雜質:硼、鎵、銦)與N型半導體(本質半導 體加入5價雜質:砷、磷、銻)接合在一起即成為PN接面二極體，P型端為陽 極(正極+)，N型端為陰極(負極-)。 2.蕭特基二極體 (Schottky Barrier Diode) 利用金屬和半導體二者的接合面的蕭基特效應的整流作用。若加入順向偏壓時， N型區的自由電子獲得足夠的能量，而移至較大的軌道中運動，因此自由電子也 能跨越接面而進入金屬區，造成大的順向電流。由於金 屬並無少數載子，故無 電荷儲存，也幾乎沒有逆向恢復時間。 3 齊納二極體(Zener Diode) 4.定電流二極體(CRD, Current Regulative Diode) 被施加順方向電壓的場合，無論電壓多少，可以得到一定的電流的元件。通常的 電流容量在 1~15mA 的範圍。雖然被稱為二極體，但是構造、動作原理都與接合 型電場效應電晶體相似。 5.隧效應二極體(tunnel diode)、江崎二極體(Esaki diode)、透納二極體 是利用量子穿隧效應的作用，會出現順向電壓增加時流通的電流量反而減少的” 負電阻”的現象。1957 年由日本人江崎玲於奈發明。借由調整不純物的濃度、在 順向施加與 Zener breakdown 電壓相等的偏壓。 6.交流二極體(DIAC)、突波保護二極體 如果施加超過規定電壓(brak over 電壓，VBO)的電壓，會開始導通使得端子 之間的電壓降低的雙方向元件。使用於電路的突波保護上。另，雖被稱為二極體， 實際的構造、動作原理都應歸類為三極管(thyristor)的複雜分類中。 7.變容二極體(variable capacitance diode、varactor diode) 施加逆向電壓的場合，二極體 PN 接合的空乏層厚度會變化，利用靜電容量(接 合容量)的變化的可變容量蓄電器。沒有機械零件所以可靠度高，廣泛應用於 VCO 或可變電壓濾波器，也是電視接收器和移動電話不可缺少的零件。 符號如下: 8.PIN 二極體(p-intrinsic-n Diode) 9.雷射二極體(laser diode) 10.光電二極體(photo diode) 11.點接觸二極體 12.發光二極體(Light Emitting Diode. LED) 在一適當的順向偏壓下，電子、電洞由乾電池分別注入P、N兩端後，便會在P N界面區域結合而發光，即電子由高能量狀況掉回低能量狀態與電洞結合，將能量以光的形式釋放出來。外部的乾電池會不斷地由N側注入(補充)電子，並由P 側注入電洞，使得電子、電洞結合而發光的動作持續進行，這就是發光二極體的 發光原理。 |
