基础电子学 - 特殊用途二极管

有一些二极管被设计用于一些特殊用途。有很多此类二极管，例如瞬态电压抑制二极管、掺金二极管、超势垒二极管、点接触二极管、珀耳帖二极管等。但除此之外，还有一些突出的二极管，它们有很多应用。让我们来了解一下它们。

变容二极管

结型二极管的两侧都有两个电势，其中耗尽区可以充当电介质。因此存在电容。变容二极管是一种特殊的二极管，在反向偏置状态下工作，其中结电容会发生变化。

变容二极管也称为可变电容或电压电容。下图显示了一个连接在反向偏置状态下的变容二极管。

如果施加的反向电压增加，则电介质区域的宽度会增加，这会降低结电容。当反向电压降低时，电介质的宽度减小，从而增加电容。如果此反向电压完全为零，则电容将达到其最大值。

下图显示了用于变容二极管的各种符号，这些符号表示其功能。

尽管所有二极管都具有这种结电容，但变容二极管主要是为了利用这种效应并增加这种结电容的变化而制造的。

这种二极管有许多应用，例如：

如果普通 PN 结的杂质浓度大大增加，则会形成此隧道二极管。它也称为江崎二极管，以其发明者命名。

当二极管中的杂质浓度增加时，耗尽区的宽度减小，从而对载流子施加一些额外的力以穿过结。当这种浓度进一步增加时，由于耗尽区宽度较小和载流子能量增加，它们会穿透势垒，而不是越过它。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量和静电的影响。隧道二极管具有特定的 VI 特性，可以解释其工作原理。让我们看一下下面的图表。

假设二极管处于正向偏置状态。随着正向电压的增加，电流迅速增加，并且它会一直增加到一个峰值点，称为峰值电流，用I_P表示。此点的电压称为峰值电压，用V_P表示。这一点在上述图表中用A表示。

如果电压进一步超过V_P增加，则电流开始减小。它会一直减小到一个点，称为谷值电流，用I_V表示。此点的电压称为谷值电压，用V_V表示。这一点在上述图表中用B表示。

如果电压进一步增加，则电流像普通二极管一样增加。对于较大的正向电压值，电流进一步增加。

如果我们认为二极管处于反向偏置状态，则随着反向电压的增加，二极管表现为优良的导体。这里的二极管在负电阻区域工作。

隧道二极管有许多应用，例如：

这是一种特殊的二极管，其中 PN 结被金属半导体结取代。普通 PN 结二极管中的 P 型半导体被金属取代，并且 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。

这种肖特基二极管中使用的金属可以是金、银、铂或钨等。同样，对于除硅以外的半导体材料，主要使用砷化镓。

当不施加电压或电路无偏置时，N 型材料中的电子比金属中的电子具有较低的能级。如果二极管然后正向偏置，则 N 型材料中的这些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。

下图显示了一个连接在电路中的肖特基二极管。

肖特基二极管有许多优点，例如：

肖特基二极管有许多应用，例如：

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