1907 年,英國科學家史密斯發現碳化硅晶體的電致發光現象,雖亮度 0.1mcd(燭光 / 平方米),卻埋下 LED 的種子。1962 年,通用電氣工程師霍洛尼亞克發明首只紅光 LED(GaAsP),光效 1lm/W,主要用于儀器面板指示燈;1972 年,惠普推出綠光 LED(GaP),光效提升至 10lm/W,使七段數碼管顯示成為可能,計算器與電子表從此擁有清晰讀數。1993 年,中村修二突破氮化鎵外延技術,藍光 LED(InGaN)光效達 20lm/W,與紅綠光組合實現全彩顯示 —— 這一突破使 LED 從 “指示燈” 升級為 “光源”,2014 年中村因此獲諾貝爾獎。 21 世紀,LED 進入爆發期:2006 年,白光 LED(熒光粉轉換)光效突破 100lm/W,替代白熾燈成為主流照明;2017 年,Micro-LED 技術將二極管尺寸縮小至 10μm,像素密度達 5000PPI功率二極管在工業電焊機中承受大電流與浪涌沖擊,保障焊接過程穩定高效進行。北侖區消費電子二極管廠家
隧道二極管(江崎二極管)基于量子隧穿效應,在重摻雜 PN 結中實現負阻特性。當 PN 結摻雜濃度極高時,勢壘寬度縮小至 10 納米以下,電子可直接穿越勢壘形成隧道電流。正向電壓增加時,隧道電流先增大后減小,形成負阻區(電壓升高而電流降低)。例如 2N4917 隧道二極管在 0.1V 電壓下可通過 100 毫安電流,負阻區電阻達 - 50 歐姆,常用于 100GHz 微波振蕩器,振蕩頻率穩定度可達百萬分之一 /℃。其工作機制突破傳統 PN 結的熱電子發射原理,為高頻振蕩和高速開關提供了新途徑。靜安區二極管廠家現貨塑料封裝二極管成本低廉,在對成本敏感的大規模生產中備受青睞。
肖特基二極管基于金屬與半導體接觸形成的勢壘效應,而非傳統 PN 結結構。當金屬(如鋁、金)與 N 型半導體(如硅)接觸時,會形成一層極薄的電子阻擋層。正向偏置時,電子通過量子隧道效應穿越勢壘,導通壓降 0.3-0.5V(低于硅 PN 結的 0.7V),例如 MBR20100 肖特基二極管在服務器電源中可提升 3% 效率。反向偏置時,勢壘阻止電子回流,漏電流極小(硅基通常小于 10 微安)。其優勢在于無少子存儲效應,開關速度可達納秒級,適合高頻整流(如 1MHz 開關電源),但耐壓通常低于 200V,需通過邊緣電場優化技術提升反向耐壓能力。
5G 通信網絡的大規模建設與普及,為二極管帶來了廣闊的應用前景。5G 基站設備對高頻、高速、低功耗的二極管需求極為迫切。例如,氮化鎵(GaN)二極管憑借其的電子遷移率和高頻性能,在 5G 基站的射頻前端電路中,可實現高效的信號放大與切換,大幅提升基站的信號處理能力與覆蓋范圍。同時,5G 通信的高速數據傳輸需求,使得高速開關二極管用于信號調制與解調,保障數據傳輸的穩定性與準確性。隨著 5G 網絡向偏遠地區延伸以及與物聯網的深度融合,對二極管的需求將持續攀升,推動其技術不斷革新,以滿足更復雜、更嚴苛的通信環境要求。肖特基二極管壓降低、開關快,適用于低壓高頻電路。
光電二極管基于內光電效應實現光信號到電信號的轉換。當 PN 結受光照射,光子激發電子 - 空穴對,在結區電場作用下形成光電流,反向偏置時效應更。通過減薄有源層與優化電極,響應速度可達納秒級。 硅基型號(如 BPW34)在可見光區量子效率超 70%,用于光強檢測;PIN 型增大耗盡區寬度,在光纖通信中響應度達 0.9A/W;雪崩型(APD)利用倍增效應,可檢測單光子信號,用于激光雷達。 車載 ADAS 系統中,近紅外光電二極管(850-940nm)夜間可捕捉 200 米外目標,推動其向高靈敏度、低噪聲發展,滿足自動駕駛與智能傳感需求。發光二極管把電能高效轉化為光能,以絢麗多彩的光芒,點亮了照明、顯示與指示等諸多領域。北侖區消費電子二極管廠家
電子設備的指示燈用發光二極管,以醒目的光芒指示設備工作狀態。北侖區消費電子二極管廠家
物聯網的蓬勃發展,促使萬物互聯成為現實,這一趨勢極大地拓展了二極管的應用邊界。在海量的物聯網設備中,從智能家居的傳感器、智能門鎖,到工業物聯網的各類監測節點,都離不開二極管。低功耗肖特基二極管用于為設備提供穩定的電源整流,延長電池使用壽命;穩壓二極管確保設備在不同電壓波動環境下,能穩定工作,保障數據采集與傳輸的可靠性。此外,隨著物聯網設備向小型化、集成化發展,對微型二極管的需求激增,這將推動二極管制造工藝向更精細、更高效方向發展,以適應物聯網時代的多樣化需求。北侖區消費電子二極管廠家