其他二极管技术

变容二极管或变容二极管

变容二极管被称为变容二极管 或作为变容器 .如果二极管反向偏置，则在两个半导体层之间形成绝缘耗尽区。在许多二极管中，耗尽区的宽度可以通过改变反向偏压来改变。这会改变电容。这种效应在变容二极管中更为突出。原理图符号如下图所示，其中一个封装为共阴极双二极管。

变容二极管：电容随反向偏置而变化。这会改变谐振网络的频率。

如果变容二极管是如上图所示的谐振电路的一部分，则频率可能会随着控制电压 Vcontrol 而变化。一个大电容，低Xc，与变容二极管串联，防止Vcontrol被电感L短路。只要串联电容大，它对谐振电路频率的影响很小。 Coptional 可用于设置中心谐振频率。然后 Vcontrol 可以改变该点附近的频率。请注意，未显示使谐振网络振荡所需的有源电路。有关变容二极管调谐 AM 无线电接收器的示例，请参阅“电子变容二极管调谐”，第 9 章

一些变容二极管可被称为突变型、超突变型或超级超突变型。这些将结电容随反向偏压的变化称为突然或超突然，或超级超突然。这些二极管提供了相对较大的电容变化。当振荡器或滤波器在大频率范围内扫描时，这很有用。在额定范围内改变突变变容二极管的偏置，以 4:1 的比例改变电容，以 10:1 的比例改变超突变，以 20:1 的超突变。

变容二极管可用于倍频器电路。参见“实用模拟半导体电路”，变容倍增器

快速二极管

快速二极管 ，也称为阶跃恢复二极管 设计用于高达 20 GHz 的高比率倍频器。当二极管正向偏置时，电荷存储在 PN 结中。当二极管反向偏置时，该电荷被抽出。在正向偏置期间，二极管看起来像一个低阻抗电流源。当施加反向偏置时，它仍然看起来像一个低阻抗源，直到所有电荷都被撤回。然后它“突然”进入高阻抗状态，从而产生富含谐波的电压脉冲。一个应用是梳状发生器，许多谐波的发生器。中等功率的 2x 和 4x 乘法器是另一个应用。

PIN 二极管

一个PIN二极管 是一种快速低电容开关二极管。不要将 PIN 开关二极管与 PIN 光电二极管混淆。 PIN 二极管的制造类似于硅开关二极管，在 PN 结层之间添加了本征区。这会产生更厚的耗尽区，即反向偏置二极管结处的绝缘层。这导致电容低于反向偏置开关二极管。

Pin二极管：横截面与原理图符号对齐。

PIN 二极管用于代替射频 (RF) 应用中的开关二极管，例如 T/R 开关。据报道，1n4007 1000 V, 1 A 通用功率二极管可用作 PIN 开关二极管。该二极管的高额定电压是通过包含一个分隔 PN 结的本征层来实现的。该本征层使 1n4007 成为 PIN 二极管。另一个PIN二极管应用在这里用作测向仪接收器的天线开关。

当正向偏置变化时，PIN 二极管用作可变电阻器。一种这样的应用是电压可变衰减器。 PIN二极管的低电容特性，扩展了衰减器对微波频率的频率平坦响应。

IMPATT二极管

IMPact 雪崩传输时间二极管是一种工作频率为 3 至 100 GHz 的高功率射频 (RF) 发生器。 IMPATT二极管由硅、砷化镓或碳化硅制成。

IMPATT 二极管反向偏置高于击穿电压。高掺杂水平产生薄耗尽区。由此产生的高电场会迅速加速载流子，从而释放与晶格碰撞的其他载流子。空穴被扫入 P+ 区。电子向 N 区漂移。级联效应会产生雪崩电流，即使结上的电压降低，雪崩电流也会增加。电流脉冲滞后于结两端的电压峰值。与谐振电路结合的“负电阻”效应会在高功率电平（半导体为高电平）下产生振荡。

IMPATT二极管：振荡器电路和重掺杂P和N层。

上图示意图中的谐振电路是波导部分的集总电路等效电路，其中安装了 IMPATT 二极管。直流反向偏置通过扼流圈施加，可防止 RF 在偏置电源中丢失。这可能是称为偏置 T 型的波导部分。低功率雷达发射器可以使用 IMPATT 二极管作为电源。它们在接收器中使用时噪音太大。 [YMCW]

耿氏二极管

二极管，刚 耿氏二极管

耿氏二极管 仅由 N 型半导体组成。因此，它不是真正的二极管。下图显示了被重掺杂 N+ 包围的轻掺杂 N-层 层。施加在 N 型砷化镓耿氏二极管两端的电压会在轻掺杂 N 层上产生强电场。

耿氏二极管：仅N型半导体二极管的振荡电路和横截面。

随着电压增加，由于电子处于低能导带，传导增加。随着电压增加超过大约 1 V 的阈值，电子从较低的导带移动到较高能量的导带，在那里它们不再有助于传导。换句话说，随着电压增加，电流减小，这是一种负电阻条件。振荡频率由传导电子的渡越时间决定，与N-层的厚度成反比。

通过将耿氏二极管嵌入谐振电路中，可以在一定程度上控制频率。上图所示的等效集总电路实际上是同轴传输线或波导。砷化镓耿氏二极管可在 10 至 200 GHz 的频率范围内以 5 至 65 兆瓦的功率运行。耿氏二极管也可用作放大器。 [CHW] [IAP]

肖克利二极管

肖克利二极管 是一个 4 层晶闸管，用于触发更大的晶闸管。当超过导通电压的电压触发时，它只在一个方向导通 ，约 20 V。请参阅“晶闸管”，肖克利二极管。双向版本称为 diac .参见“晶闸管”，DIAC。

恒流二极管

恒流二极管 ，也称为限流二极管 , 或 电流调节二极管 ，正如它的名字所暗示的那样：它将通过它的电流调节到某个最大水平。恒流二极管是 JFET 的两端版本。如果我们试图强制通过恒流二极管的电流超过其电流调节点，它只会通过降低更多电压来“反击”。如果我们在下图 (a) 中构建电路并绘制二极管电流与二极管电压的关系图，我们将得到一个图表，该图首先上升，然后在电流调节点趋于平稳，如下图 (b) 所示(b).

恒流二极管：(a) 测试电路，(b) 电流电压特性。

恒流二极管的一种应用是在很宽的电源电压范围内自动限制通过 LED 或激光二极管的电流，如下图所示。

恒流二极管应用：驱动激光二极管。

当然，恒流二极管的调节点应该选择与LED或激光二极管的最佳正向电流相匹配。这对于激光二极管尤其重要，而不是 LED，因为常规 LED 往往更能容忍正向电流变化。

碳化硅二极管

由碳化硅制成的二极管能够在 400 °C 的高温下工作。这可能是在高温环境中：井下石油测井、燃气涡轮发动机、汽车发动机。或者，在中等环境下以高功耗运行。与硅相比，碳化硅的抗辐射能力高 100 倍，因此核和空间应用前景广阔。碳化硅是比任何金属都更好的热导体。因此，碳化硅在导热方面优于硅。击穿电压为几千伏。碳化硅功率器件有望将电力行业的电能损失降低 100 倍。

聚合物二极管

已使用低温工艺生产基于有机化学品的二极管。富空穴和富电子导电聚合物可以被喷墨印刷成层。大部分研发是有机LED (OLED)。然而，廉价的可印刷有机 RFID（射频识别）标签的开发正在进行中。在这项工作中，并五苯有机整流器已在 50 MHz 下运行。整流到 800 MHz 是一个发展目标。一种廉价的金属绝缘体金属 (MIM) 二极管的作用类似于背对背齐纳二极管限幅器。此外，已经制造了类似隧道二极管的器件。