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什麼是二極體? 概要

 

二極體可依照使用電路之既定功能,或是依照裝置產品的大小與外觀來進行分類。但麻煩的是這些類別之間並無直接的相關性,因此必須隨時將這兩種類型納入思考。不過,最基本的還是在功能上,不同外觀的二極體產品之間具有互補性,因此當您在思考時,不妨依照外觀來進行分類。

1. 依使用頻率區分

此為最基本的分類。二極體依特性分為整流二極體、開關二極體、蕭特基屏障二極體、定電壓(齊納)二極體、適合高頻使用的高頻二極體。另外,一般作為保護元件來使用的定電壓(齊納)二極體,隨著周邊電路的精密化、需保護應用也越細緻,因此誕生更高性能的暫態電壓抑制器:TVS(Transient Voltage Suppressor)

圖 - 依使用頻率分類

2. 依構造分類

依元件的組成結構不同進行分類,目前主要可分為外觀較平坦的平面型以及高台式高耐壓型。

圖 - 依構造分類

平面型

這是現今最常用的一種半導體接合方式,在矽基板上產生氧化膜,並在需要的位置上開孔後注入不純物質(擴散)以達成接合效果。由於矽質氧化膜具有不易滲入不純物質的特性,因此能夠只在想要的位置進行接合。此外,矽基板表面上的接合部分亦可由此氧化膜提供保護,其堅韌的結構不易受到外部的汙染。

圖 - 平面型

擴散接合型(PN接合型)

讓不純物(硼和磷)在矽質半導體上熱擴散(利用高溫讓不純物滲透),就會形成一種稱為P型及N型的不純物擴散區結構,在此一接合區會產生電位屏障的壁障,具有電流整流作用。

蕭特基型

此種二極體係利用金屬與半導體接合時所產生的電位屏障(電位壁障),讓金屬接觸半導體後以產生整流性,這是長久以來為人們所熟知的作法,但進一步以理論方式來說明的人是蕭特基先生,因此此一結構後來便以蕭特基來命名。相較於PN擴散接合型,本產品不具備少數載子的累積效果,反向恢復時間極短,因此高頻環境下的整流效率極佳。此外,順向電壓(VF)極低,功率損耗亦較小,因此適合高頻整流用途。

高台型

接合區呈現富士山般的外型,由於此一結構可輕易提高反向耐壓(Vr),因此大多被用在整流二極體上。耐壓容易提高,從另外一個角度來說,也就是具有PN接合面容易外露的結構,因此反向電流(漏電流)容易較平面型大(不理想)。ROHM的整流二極體即採用此種結構。

圖 - 高台型

3. 依順電流的大小分類

依照順向電流IF的大小進行分類,IF小於1A者稱為小訊號二極體,大於1A者則稱為中功率/功率二極體。

圖 - 依順電流的大小分類

4. 依積體性分類

ROHM的優勢之一就在於二極體陣列,也就是相對於離散型產品將二極體進行積體化的複合型二極體產品。近年來,ROHM推出了各種豐富的複合型陣列產品,像是基納二極體、蕭特基二極體等。

圖 - 依積體性分類

5. 依形狀分類

依封裝、安裝類型及功能等不同,二極體雖具備有各種不同的外觀,但大致上可分為導線型及表面安裝型等2種。數年前開始,表面安裝型已躍昇為市場上的主流產品,ROHM亦不斷致力於擴充表面安裝型產品陣容。

圖 - 依形狀分類

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