二极管文献综述

二极管文献综述
一. 引言
大家知道,中国是全球最大的半导体功率器件生产基地,二极管更是占了很大的比例。在过去的20多年中,中国经济飞速发展,更加促进了二极管的发展。而这学期我学了电工电子这门课程,对其中所学的二极管内容产生极大的兴趣,以此为背景,我尝试对该领域内主要贡献者的观点进行归纳,并梳理其理论逻辑,我认为通过这条途径可以增进我对二极管知识的理解能力,本篇综述主要是通过对二极管的历史natr-241 (寻求研究问题的发展历程)、现状、基本内容 (寻求认识的进步),研究方法的分析(寻求研究方法的借鉴),已解决的问题和尚存的问题,重点、详尽地阐述对当前的影响及发展趋势,现作主要阐述。
二. 正文
1. 历史
1907皮画年,HenryJosephRound第一次在碳化硅里观察到电致发光现象,从此科技工作者们便开始了崭新的探索之旅,这一旅程,从黑暗到黎明,却是整整一个世纪。 20世纪20年代晚期,
BernhardGuddenRobertWichard在德国使用从锌硫化合物与铜中提炼的黄磷产生发光,但发光太暗,无法应用化。
1936年,GeorgeDestian发表了关于硫化锌粉末发射光线的报告,最终出现了“电致发光”这一具有广泛意义的专业术语。
20世纪50年代,英国科学家在电致发光的实验中使用(半导体)砷化镓发明了第一枚具有现代意义的LEDLightEmittingDiode)。
20世纪60年代末, 科技工作者利用半导体PN结发光的原理,研制成了LED发光二极管。当时研制的LED,所用的材料是GaASP,其发光颜为红。经过近30年的发展,现在大家十分熟悉的LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种光。
20世纪90年代,随着氮化物LED的发明,是上世纪LED发展最快的10年,除了一些核心技术问题得到攻克外,LED开始在部分国家和地区广泛取代传统光源和替代交通信号灯,同时白光LED面世,开启了照明和光电显示领域的新境界,1992年,蓝LEDNichia成功走出实验室,1997年,白光LED诞生。
液氮散热器LED从最初的约0.05Lm/W的光效,经历了0.1Lm/W时代,数Lm/W时代,数十Lm/W时代,到现在的约90Lm/W的发效率,并且现代技术的LED,发展遵守摩尔定律,每18个月亮度就会提高一倍。
2. 现状
led发光棒二极管种类繁多,它就像衣服的纽扣拉链一样个头虽小却必不可少,无处不在。 二极管就封装形式而言,主要包含了两个大类,即插件和贴片.这两个大类底下又包含了很多分支,DO系列、TO系列是插件二极管最常见的两个大系,SMASMB SMCCDSOD系列、SOT系列、DFNQFN等形式属于贴片式封装按照封装材料可以分成玻封、塑封和金封.塑封占据着大多数的市场,然而我们经常用到的4148开关管及稳压二极管属于玻璃封装.在小功率二极管里,金封非常少见。
技术现状:无机发光二极管(LED
 1962年,通用电气的高级半导体化合物实验室发明了第一个实用的可见光光谱的LED。这个LEDp-n同质结构的GaAsP组成。在接下来几年中,这种技术持续改善,在六十年代
晚期商用的红光LED出现。然而第一个商用LED的效率很低,才0.1流明每瓦。在过去三十年中研究人员持续改善该技术,取得了高效率,发光光谱也日益扩大,使用了新的III-V族化合物,今天市场上也出现了高亮度LED阵列。LED的发射光谱是离散的,目前可以制造的发光光谱分布在紫外、可视和红外区域。
高亮度发光二极管
      2004年开始,发光二极管(LED)发展成本大幅减少,产量激增,其中标准和指示灯的LED生产将占这类产品的大部份。但是,到2008年,将以高亮度发光二极管(HB-LED)和超高亮度发光二极管(UHB-LED)为主要营收的产品种类。高亮度发光二极管,泛指以四元化合物及氮化镓(GaN)系化合物所制成的LED。由于高亮度发光二极管应用领域被持续开发,除各种显示器及交通信号灯外,在汽车工业中也占有一席之地,例如第三刹车灯、尾灯组、仪表板背光等,另外还被广泛地应用在可携式产品,如手机、PDA、数码相机的LCD显示器背光源等。
GaN发光二极管
作为一种宽禁带半导体材料,GaN能够激发蓝光的独特物理和光电属性使其成为化合物半导体领域最热的研究领域,近年来在研发和商用器件方面的快速发展更使得GaN基相关产业充满活力,GaN基的商用电子器件仍在加紧开发中。由于许多公司宣布下一代高清晰DVD即将出货,期盼已久的蓝紫激光器(405nm)在光学数据存储领域将会一显身手,成为GaN产业的又一个重要应用市场,高清晰电视(HDTV)的信息内容和显示器开发也将影响下一代蓝紫光DVD光盘的普及。
3 、基本内容
1)PN结的形成
  当P型半导体和N型半导体结合在一起的时侯,由于交界面处存在载流子浓度的差异多子扩散产生空间电荷区内电场内电场阻碍多子扩散,有利少子漂移
  当扩散和漂移达到动态平衡时,交界面形成稳定的空间电荷区,即PN结。
2)PN结的单向导电性
  外加正向电压多子向PN结移动,空间电荷区变窄,内电场减弱扩散运动大于漂移运动正向电流
  外加反向电压多子背离PN结移动,空间电荷区变宽,内电场增强漂移运动大于扩散运动反向电流。
  当温度一定时,少子浓度一定,反向电流几乎不随外加电压而变化,故称为反向饱和电流。
3)半导体二极管按其结构的不同可分为点接触型面接触型和平面型这样几类。
A.伏安特性
  它可划分为三个部分:
a、正向特性(外加正向电压)
  当正向电压超过某一数值后,二极管才有明显的正向电流,该电压值称为船用倾斜仪导通电压
B、反向特性(外加反向电压)
  在反向电压小于反向击穿电压的范围内,由少数载流子形成的反向电流很小,而且与反向电压的大小基本无关。
  由二极管的正向与反向特性可直观的看出:二极管是非线性器件二极管具有单向导电性。
C、反向击穿特性
  当反向电压增加到某一数值VBR时,反向电流急剧增大,这种现象叫做二极管的反向击穿。
(4)二极管应用电路
 a、限幅电路---利用二极管单向导电性和导通后两端电压基本不变的特点组成,将信号限定在某一范围中变化,分为单限幅和双限幅电路。多用于信号处理电路中。
b、箝位电路---将输出电压箝位在一定数值上。
c地源热泵换热、开关电路---利用二极管单向导电性以接通和断开电路,广泛用于数字电路中。
d、整流电路---利用二极管单向导电性,将交流信号变为直流信号,广泛用于直流稳压电源中。
e、低电压稳压电路---利用二极管导通后两端电压基本不变的特点,采用几只二极管串联,获得3V以下输出电压

本文发布于:2024-09-22 18:13:45,感谢您对本站的认可!

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