雪崩二极管原理与用途 雪崩二极管的作用

发布时间：2022-08-11 11:43
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：3090

    雪崩二极管是利用半导体PN结中的雪崩倍增效应及载流子的渡越时间效应产生微波振荡的半导体器件。如果在二极管两端加上足够大的反向电压，使得空间电荷区展宽，从N+P结处一直展宽到IP+结处。雪崩二极管常被应用于微波领域的振荡电路中，那么其工作原理如何?下面跟随Ameya360电子元器件采购网一起来了解一下：

    1.工作原理

    在材料掺杂浓度较低的PN结中，当PN结反向电压增加时，空间电荷区中的电场随着增强。这样，通过空间电荷区的电子和空穴，就会在电场作用下获得的能量增大，在晶体中运动的电子和空穴将不断地与晶体原子又发生碰撞，当电子和空穴的能量足够大时，通过这样的碰撞的可使共价键中的电子激发形成自由电子–空穴对。新产生的电子和空穴也向相反的方向运动，重新获得能量，又可通过碰撞，再产生电子–空穴对，这就是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后，载流子的倍增情况就像在陡峻的积雪山坡上发生雪崩一样，载流子增加得多而快，这样，反向电流剧增，PN结就发生雪崩击穿。下图是雪崩击穿的示意图。

雪崩二极管原理与用途 雪崩二极管的作用

    2.微波振荡

    雪崩二极管能以多种模式产生振荡，其中主要有碰撞雪崩渡越时间(IMPATT)模式，简称崩越模式。其基本工作原理是：利用半导体PN结中载流子的碰撞电离和渡越时间效应产生微波频率下的负阻，从而产生振荡。

    另一种重要的工作模式是俘获等离子体雪崩触发渡越时间(TRAPATT)模式，简称俘越模式。这种模式的工作过程是在电路中产生电压过激以触发器件，使二极管势垒区充满电子-空穴等离子体，造成器件内部电场突然降低,而等离子体在低场下逐渐漂移出势垒区。因此这种模式工作频率较低，但输出功率和效率则大得多。

    除上述两种主要工作模式以外，雪崩二极管还能以谐波模式、参量模式、静态模式以及热模式工作。

    3.分类

    雪崩二极管分单漂移区雪崩二极管和双漂移区雪崩二极管。

    单漂移区雪崩二极管的结构有PN、PIN、PNN(或NPP)、PNIN(或NPIP)、MNN。其中PNN结构工艺简单,在适中的电流密度下能获得较大的负阻，且频带较宽，因此在工业中应用较多。

    双漂移区雪崩二极管是1970年以后出现的，其结构为PPNN，实质上相当于两个互补单漂移区雪崩二极管的串联，从而有效地利用了电子和空穴漂移空间，因此输出功率和效率均较高。

    雪崩二极管作用

    雪崩二极管是一种负阻器件，特点是输出功率大，但噪声也很大。主要噪声来自于雪崩噪声，是由于雪崩倍增过程中产生电子和空穴和无规则性所引起的，其性质和散弹噪声类似。

    雪崩击穿是在电场作用下，载流子能量增大，不断与晶体原子相碰，使共价键中的电子激发形成自由电子-空穴对。新产生的载流子又通过碰撞产生自由电子-空穴对，这就是倍增效应。1生2，2生4，像雪崩一样增加载流子。

    它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。产生高频振荡的工作原理是：利用雪崩击穿对晶体注入载流子，因载流子渡越晶片需要一定的时间，所以其电流滞后于电压，出现延迟时间，若适当地控制渡越时间，那么，在电流和电压关系上就会出现负阻效应，从而产生高频振荡。它常被应用于微波领域的振荡电路中。

    以上就是Ameya360电子元器件采购网关于《雪崩二极管的工作原理及作用》的介绍了，由于雪崩二极管具有功率大、效率高等优点，而且是固体微波源，特别是毫米波发射源的主要功率器件，因此广泛地使用于雷达、通信、遥控、遥测、仪器仪表中。

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：触发二极管是什么 触发二极管的工作原理及作用

下一篇：光敏二极管能否代替光敏电阻

在线留言询价

相关阅读
齐纳二极管原理及使用方法介绍
行业新闻

齐纳二极管原理及使用方法介绍

　　齐纳二极管(Zener Diode)是一种特殊的二极管，其工作原理主要基于反向击穿效应。当施加到齐纳二极管两端的反向电压超过其“齐纳击穿电压”(也称为反向阻挡电压)，器件会开始导通，使得在器件两端形成一个稳定的电压。　　1.齐纳二极管的工作原理　　在正常工作条件下，齐纳二极管的结构与普通二极管相似。但区别在于齐纳电压(阻断电压)通常设定在比较低的电压水平。当外加反向电压超过额定齐纳电压时，由于击穿效应，齐纳二极管将开始导通，形成一个固定的电压跨接在两端。　　2.齐纳二极管的特点　　电压稳定性：齐纳二极管可以提供非常稳定的电压输出。　　保护电路：常用于稳压和电压限制应用，以保护其他器件免受电压波动的影响。　　温度依赖性：齐纳二极管的工作特性受温度影响较小，相对稳定。　　反向电流大：齐纳二极管在击穿状态下的反向电流比普通二极管要大。　　3.齐纳二极管的使用方法　　选取合适的齐纳二极管：根据所需的电压稳定值和功率要求选择合适的齐纳二极管。　　正确连接极性：确保正确连接齐纳二极管，通常将其放置在反向电压方向。　　合理设计电路：在设计中考虑到齐纳二极管的特性，确保其在工作范围内稳定可靠。　　注意散热：对高功率应用，需考虑齐纳二极管的散热，以确保器件工作在可靠的温度范围内。
2024-12-20 13:31 阅读量：162
锗二极管型号及参数 硅管和锗管有什么区别
行业新闻

锗二极管型号及参数 硅管和锗管有什么区别

　　锗二极管是一种常用于电子电路中的半导体器件。在选择合适的锗二极管时，了解其型号和参数非常重要。此外，还需要清楚硅管和锗管之间的区别。　　1.锗二极管型号及参数　　锗二极管的型号通常由制造商根据该器件的特性指定。常见的锗二极管型号包括但不限于：1N34、1N60、OA81等。这些型号具有各自独特的电性能和应用场景。　　在选择锗二极管时，关注以下参数至关重要：　　最大反向电压(VRM)：即锗二极管可承受的最大反向电压值。　　最大正向电流(IFM)：锗二极管可通过的最大正向电流。　　正向压降(VF)：锗二极管正向导通时的电压降。　　尺寸：锗二极管的物理尺寸对于某些应用也是一个重要考量因素。　　2.硅管和锗管的区别　　尽管硅管和锗管都是半导体材料，但它们在一些方面存在显著区别：　　材料特性：硅管比锗管更普遍，在许多应用中使用。硅管具有较低的功耗和较高的工作温度范围。　　电学特性：锗管的导电性能优于硅管，因此在一些特定应用中，如高频应用，锗管可能更适合。　　价格和稳定性：通常情况下，硅管比锗管便宜，且具有更好的稳定性和一致性。　　反向饱和电压：锗管的反向饱和电压较硅管低，这在一些电路设计中具有优势。　　锗二极管作为一种重要的半导体器件，其型号和参数决定了其在电路中的具体应用。在实际选型时需要结合具体需求进行选择。同时，与硅管相比，锗管在电学特性等方面有着明显的差异，合理选择器件能够有效提高电路性能和稳定性。
2024-11-21 11:53 阅读量：258
二极管的直流电阻和交流电阻的联系和区别
行业新闻

二极管的直流电阻和交流电阻的联系和区别

　　二极管是一种常见的半导体器件，具有独特的电学性质。二极管的直流电阻和交流电阻是描述其在直流和交流电路中的特性的重要参数。本文将深入探讨二极管的直流电阻和交流电阻的联系和区别。　　1.二极管的基本原理　　二极管是由正负两种材料组成的半导体器件，具有正向导通和反向截止的特性。在正向偏置下，二极管会导通并具有很小的电阻;而在反向偏置下，二极管则处于高电阻状态。　　直流电阻　　二极管的直流电阻是指在稳定的直流工作条件下，通过二极管的电流与电压之比。直流电阻通常通过斜率差值法或微分法计算，在直流电路中对二极管的导通特性和功耗起着关键作用。　　交流电阻　　二极管的交流电阻是指在交流信号下，通过二极管的交流电流与电压之比。由于二极管的非线性特性，其交流电阻取决于交流信号的频率和幅值，对于高频应用尤为重要。　　2.联系和区别　　联系　　共同点：二极管的直流电阻和交流电阻都反映了二极管在电路中的阻抗特性，对于电路设计和分析至关重要。　　受温度影响：直流电阻和交流电阻都会受到温度变化的影响，二极管的电阻值随温度升高而减小。　　区别　　工作原理不同：直流电阻描述了二极管在直流电路中的电阻特性，主要考虑静态工作状态下的电阻值;而交流电阻则更多地考虑了动态工作状态下的电阻变化。　　频率响应不同：交流电阻随着交流信号频率的变化而变化，呈现出非线性特性;而直流电阻相对稳定，不受频率影响。　　应用环境：直流电阻通常用于静态电路分析和设计，交流电阻则更多地涉及到动态信号处理和高频电路设计。　　3.应用举例　　在整流电路中，直流二极管的低直流电阻能够有效地保证整流效果;　　在调制解调器中，交流二极管的快速响应和低交流电阻有助于信号调制和解调。　　二极管的直流电阻和交流电阻是描述其在直流和交流电路中特性的重要参数。通过深入理解二极管在不同工作条件下的电阻特性，可以更好地设计和优化电子电路，提高系统性能和稳定性。
2024-11-04 15:17 阅读量：384
LED发光二极管工作原理及检测方法
行业新闻

LED发光二极管工作原理及检测方法

　　LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)是一种常见的半导体器件，被广泛用于指示灯、显示屏、照明和通信等领域。　　1.LED的工作原理　　LED是一种电子器件，其工作基于半导体材料在注入载流子时产生光电子效应。以下是LED的工作原理简要概述：　　PN结：LED是由N型半导体和P型半导体构成的PN结构。当在PN结上加正向电压时，电子从N区向P区扩散，而空穴从P区向N区扩散。　　载流子复合：当电子与空穴相遇时，它们发生复合并释放出能量，这些能量被转化为光子。这个过程称为辐射复合。　　发光：光子在晶体中传播，并在PN结附近释放出可见光。根据半导体材料的不同，LED可以发出不同颜色的光。　　选择材料：选择不同的半导体材料可以实现不同波长的发光，例如氮化镓(GaN)可实现蓝光LED。　　2.LED的检测方法　　LED的性能评估和质量控制需要准确且可靠的检测方法。以下是几种常见的LED检测方法：　　1. 外观检测：是最简单和直观的LED检测方法。通过肉眼观察LED的表面是否平整、颜色是否均匀等来判断LED的品质。　　2. 光电参数测试：使用光电参数测试仪器，例如光强计和色温计，来测量LED的亮度、色温、色坐标等参数，以确保LED的光学性能符合要求。　　3. 电性能测试：使用万用表或特定的LED测试仪器，检测LED的电流、电压、功率等电性能参数，以确保LED在正常工作范围内。　　4. 热耦合测试：LED的发光效率会受到温度的影响，因此进行热耦合测试，即在不同温度下测试LED的光电参数，有助于评估LED在不同环境下的性能稳定性。　　5. 寿命测试：对LED进行寿命测试，模拟LED在长期使用中可能遇到的工作条件，以确定LED的使用寿命和稳定性。　　6. 波长测试：使用光谱分析仪或波长测试仪器，测量LED发出的光的波长，以确保LED的色彩准确性和一致性。　　LED作为一种高效、环保的照明和显示技术，在各种领域得到广泛应用。了解LED的工作原理和有效的检测方法，有助于确保LED产品的质量和性能，在工程设计和制造过程中发挥重要作用。
2024-07-04 10:03 阅读量：501
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
型号 品牌 抢购
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
BP3621 ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
矽二极管 二极管封装 反向二极管 阻尼二极管 瞬态电压抑制二极管 快速恢复整流二极管 二极管激光器 高速开关二极管 混频二极管 信号二极管 微波二极管 电子二极管 齐纳二极管 ESD保护二极管 晶体二极管 TVS二极管 紫外发光二极管 4位数码管 雪崩二极管 开关二极管 变容二极管 激光二极管 瞬态抑制二极管 整流二极管 稳压二极管 肖特基二极管 发光二极管 PIN二极管 光电二极管 功率二极管 二极管 光电二极管
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。