瞬态抑制二极管(TVS)和 ESD 保护二极管为电路抵御过压威胁。TVS 二极管(如 SMBJ6.8A)在 1ns 内响应浪涌,将电压箝制在 10V 以下,承受 5000W 脉冲功率,保护手机 USB-C 接口免受 20kV 静电冲击。汽车电子中,双向 TVS 阵列(如 SPA05-1UTG)在 CAN 总线中抑制发动机点火产生的瞬态干扰(峰值电压 ±40V),误码率降低至 10⁻⁹。工业设备的 485 通信接口,串联磁珠与 TVS 二极管后,可通过 IEC 61000-4-5 浪涌测试(4kV/2Ω),保障生产线数据传输稳定。保护二极管如同电路的 “安全气囊”,在电压突变瞬间启动防护,避免元件损坏。太阳能发电系统利用二极管防止电流逆流,提高发电效率。长宁区IC二极管产业
发光二极管(LED)将电能直接转化为光能,颠覆了传统照明模式。早期 GaAsP 红光 LED(光效 1lm/W)用于仪器指示灯,而氮化镓蓝光 LED(20lm/W)的诞生,配合荧光粉实现白光照明(光效>100lm/W),能耗为白炽灯的 1/10。Micro-LED 技术将二极管尺寸缩小至 10μm,在 VR 头显中实现 5000PPI 像素密度,亮度达 3000nit,同时功耗降低 70%。UV-C LED(275nm)在期间展现消杀能力,99.9% 病毒灭活率使其成为电梯按键、医疗设备的标配。LED 从单一指示灯发展为智能光源,重塑了显示与照明的技术格局。长宁区IC二极管产业肖特基二极管因正向压降低、开关速度快,常用于高频开关电源电路。
占据全球 90% 市场份额的硅二极管,凭借 1.12eV 带隙与成熟的平面钝化工艺,成为通用。典型如 1N4007(1A/1000V)整流管,采用玻璃钝化技术将漏电流控制在 0.1μA 以下,在全球超 10 亿台家电电源中承担整流任务,其面接触型结构可承受 100℃高温与 10 倍浪涌电流。TL431 可调基准源通过内置硅齐纳结构,实现 ±0.5% 电压精度与 25ppm/℃温漂,被用于锂电池保护板的过充检测电路,在 3.7V 锂电池系统中可将充电截止电压误差控制在 ±5mV 以内。硅材料的规模化生产优势,8 英寸晶圆单片制造成本低于 1 美元,但其物理极限限制了高频(>100MHz)与超高压(>1200V)场景。
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。恒流二极管输出恒定电流,为需要稳定电流的电路提供可靠保障。
插件封装(THT):传统工艺的坚守 DO-41 封装的 1N4007(1A/1000V)引脚间距 2.54mm,适合手工焊接与维修,在工业设备中仍应用,其玻璃钝化工艺确保在高湿度环境下漏电流<1μA。轴向封装的高压硅堆(如 2CL200kV/10mA)采用陶瓷绝缘外壳,耐压达 200kV,用于阴极射线管(CRT)显示器的高压供电。 表面贴装(SMT):自动化生产的主流 SOD-123 封装的肖特基二极管(SS34)体积较 DO-41 缩小 70%,焊盘间距 1.27mm,适合 PCB 高密度布局,在智能手机主板中每平方厘米可集成 10 个以上,用于电池保护电路。QFN 封装(如 DFN1006)的 ESD 保护二极管,寄生电感<0.5nH,在 USB 4.0 接口中支持 40Gbps 数据传输,信号衰减<1dB。肖特基势垒二极管利用金属与半导体接触形成的势垒,实现高效的电流控制。上海晶振二极管成本价
功率二极管在工业电焊机中承受大电流与浪涌冲击,保障焊接过程稳定高效进行。长宁区IC二极管产业
肖特基二极管基于金属与半导体接触形成的势垒效应,而非传统 PN 结结构。当金属(如铝、金)与 N 型半导体(如硅)接触时,会形成一层极薄的电子阻挡层。正向偏置时,电子通过量子隧道效应穿越势垒,导通压降 0.3-0.5V(低于硅 PN 结的 0.7V),例如 MBR20100 肖特基二极管在服务器电源中可提升 3% 效率。反向偏置时,势垒阻止电子回流,漏电流极小(硅基通常小于 10 微安)。其优势在于无少子存储效应,开关速度可达纳秒级,适合高频整流(如 1MHz 开关电源),但耐压通常低于 200V,需通过边缘电场优化技术提升反向耐压能力。长宁区IC二极管产业