20 世纪 60 年代,硅材料凭借区熔提纯技术(纯度达 99.99999%)和平面工艺(光刻分辨率 10μm)确立统治地位。硅整流二极管(如 1N4007)反向击穿电压突破 1000V,在工业电焊机中实现 100A 级大电流整流,效率较硒堆整流器提升 40%;硅稳压二极管(如 1N4733)利用齐纳击穿特性,将电压波动控制在 ±1% 以内,成为早期计算机(如 IBM System/360)电源的重要元件。但硅的 1.12eV 带隙限制了其在高频(>100MHz)和高压(>1200V)场景的应用 —— 当工作频率超过 10MHz 时,硅二极管的结电容导致能量损耗激增,而高压场景下需增大结面积,使元件体积呈指数级膨胀。交通信号灯采用发光二极管,凭借其高亮度、长寿命,保障交通安全有序。金山区消费电子二极管成本
1904 年,英国物理学家弗莱明为解决马可尼无线电报的信号稳定性问题,发明首只电子二极管 “热离子阀”。这一玻璃真空管内,加热的阴极发射电子,经阳极电场筛选后形成单向电流,虽效率低下( 5%)且体积庞大(长 15 厘米),却标志着人类掌握电流单向控制的重要技术。1920 年代,美国科学家皮卡德发现方铅矿晶体的整流特性,催生 “猫须探测器”—— 通过细金属丝与矿石接触形成 PN 结,虽需手动调整触丝位置(精度达 0.1mm),却让收音机成本从数百美元降至十美元,成为大众消费品。成都TVS瞬态抑制二极管价目表变容二极管依据反向偏压改变结电容,如同灵活的电容调节器,在高频调谐电路中发挥关键作用。
1958 年,德州仪器工程师基尔比完成历史性实验:将锗二极管、电阻和电容集成在 0.8cm2 锗片上,制成首块集成电路(IC),虽 能实现简单振荡功能,却证明 “元件微缩化” 的可行性。1963 年,仙童半导体推出双极型集成电路,创新性地将肖特基二极管与晶体管集成 —— 肖特基二极管通过钳位晶体管的饱和电压(从 0.7V 降至 0.3V),使逻辑门延迟从 100ns 缩短至 10ns,为 IBM 360 计算机的高速运算奠定基础。1971 年,Intel 4004 微处理器采用 PMOS 工艺,集成 2250 个二极管级元件(含 ESD 保护二极管),时钟频率达 108kHz,标志着个人计算机时代的开端。 进入 21 世纪,先进制程重塑二极管形态:在 7nm 工艺中,ESD 保护二极管的寄生电容 0.1pF,响应速度达皮秒级,可承受 15kV 静电冲击
稳压二极管的工作基础是齐纳击穿效应,主要用于反向偏置时的电压稳定。当反向电压达到特定值(齐纳电压),内建电场强度足以直接拉断半导体共价键,产生大量电子 - 空穴对,形成稳定的击穿电流。与通过碰撞电离引发的雪崩击穿不同,齐纳击穿通常发生在较低电压(小于 5V),且具有负温度系数(如电压随温度升高而降低)。通过串联限流电阻控制电流在安全范围(通常 5-50 毫安),可使输出电压稳定在齐纳电压附近。例如 TL431 可调基准源,通过外接电阻分压,能在 2.5-36V 范围内提供高精度稳定电压,温漂极低,常用于精密电源和电池保护电路。开关二极管能在导通与截止状态间迅速切换,如同电路中的高速开关,控制信号快速传输。
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。光敏二极管将光信号转电信号,用于光电检测与通信。成都TVS瞬态抑制二极管价目表
微波二极管在雷达与卫星通信中高效处理高频信号,助力实现远距离目标探测与数据传输。金山区消费电子二极管成本
0.66eV 带隙使锗二极管导通电压低至 0.2V,结电容可小至 0.5pF,曾是高频通信的要点。2AP9 检波管在 AM 收音机中解调 535-1605kHz 信号时,失真度<3%,其点接触型结构通过金丝压接形成 0.01mm2 的 PN 结,适合处理微安级电流。然而,锗的热稳定性差(最高工作温度 85℃)与 10μA 级别漏电流使其逐渐被淘汰,目前在业余无线电爱好者的 DIY 项目中偶见,如用于矿石收音机的信号检波。是二极管需要进步突破的方向所在,未来在该领域的探索仍任重道远。金山区消费电子二极管成本