光电二极管基于内光电效应实现光信号到电信号的转换。当 PN 结受光照射,光子激发电子 - 空穴对,在结区电场作用下形成光电流,反向偏置时效应更。通过减薄有源层与优化电极,响应速度可达纳秒级。 硅基型号(如 BPW34)在可见光区量子效率超 70%,用于光强检测;PIN 型增大耗尽区宽度,在光纤通信中响应度达 0.9A/W;雪崩型(APD)利用倍增效应,可检测单光子信号,用于激光雷达。 车载 ADAS 系统中,近红外光电二极管(850-940nm)夜间可捕捉 200 米外目标,推动其向高灵敏度、低噪声发展,满足自动驾驶与智能传感需求。普通二极管在整流电路里大显身手,将交流电巧妙转化为直流电,为众多电子设备稳定供电。杭州二极管材料
1958 年,日本科学家江崎玲于奈因隧道二极管获诺贝尔物理学奖,该器件利用量子隧穿效应,在 0.1V 低电压下实现 100mA 电流,负电阻特性使其振荡频率达 100GHz,曾用于早期卫星通信的本振电路。1965 年,雪崩二极管(APD)的载流子倍增效应被用于激光雷达,在阿波罗 15 号的月面测距中,APD 将光信号转换为纳秒级电脉冲,测距精度达 15 厘米,助力人类实现月球表面精确测绘。1975 年,恒流二极管(如 TL431)的问世简化 LED 驱动设计 —— 其内置电流镜结构在 2-30V 电压范围内保持 10mA±1% 恒定电流,使手电筒电路元件从 5 个降至 2 个,成本降低 40%。 进入智能时代,特殊二极管持续拓展边界:磁敏二极管(MSD)通过掺杂梯度设计,对磁场灵敏度达 10%/mT杭州二极管材料电子玩具中的二极管为其增添发光、发声等有趣功能。
在射频领域,二极管承担着信号调制、放大与切换的关键功能。砷化镓肖特基势垒二极管(SBD)在 5G 基站的 28GHz 毫米波电路中,以 0.15pF 寄生电容实现低损耗混频,变频损耗<8dB,助力基站覆盖半径扩大 50%。变容二极管(如 BB181)通过反向电压调节结电容(变化率 10:1),在手机调谐电路中支持 1-6GHz 频段切换,实现 5G 与 Wi-Fi 6 的无缝连接。雷达系统中,雪崩二极管产生的纳秒级脉冲(宽度<10ns),使测距精度达米级,成为自动驾驶激光雷达(LiDAR)的信号源。高频二极管以的频率特性,推动通信技术向更高频段突破。
消费电子市场始终是二极管的重要应用领域,且持续呈现出强劲的发展态势。随着智能手机、平板电脑、可穿戴设备等产品不断更新换代,对二极管的性能与尺寸提出了更高要求。小型化的开关二极管用于手机内部的信号切换与射频电路,提升通信质量与信号处理速度;发光二极管(LED)在显示屏幕背光源以及设备状态指示灯方面的应用,正朝着高亮度、低功耗、广色域方向发展,以满足消费者对视觉体验的追求。同时,无线充电技术的普及,也促使适配的二极管在提高充电效率、保障充电安全等方面不断优化升级。无线通信基站的射频电路中,二极管保障信号的高效传输与处理。
高频二极管(>10MHz):通信世界的神经突触 GaAs PIN 二极管(Cj<0.2pF)在 5G 基站 28GHz 毫米波电路中,插入损耗<1dB,切换速度达 1ns,用于相控阵天线的信号路径切换,可同时跟踪 200 个以上目标。卫星导航系统(如 GPS)的 L 频段(1.5GHz)接收机中,高频肖特基二极管(HSMS-286C)实现低噪声混频,噪声系数<3dB,确保定位精度达米级。 太赫兹二极管:未来通信的前沿探索 石墨烯二极管凭借原子级厚度(1nm)结区,截止频率达 10THz,可产生 0.1THz~10THz 的太赫兹波,有望用于 6G 太赫兹通信,实现每秒 100GB 的数据传输。在生物医学领域,太赫兹二极管用于光谱分析时,可检测分子级别的结构差异,为早期筛查提供新手段。智能手表的显示屏和电路中,二极管助力实现各种便捷功能。杭州二极管材料
工业控制电路依靠二极管实现精确的电流控制与信号处理,保障生产稳定运行。杭州二极管材料
1907 年,英国科学家史密斯发现碳化硅晶体的电致发光现象,虽亮度 0.1mcd(烛光 / 平方米),却埋下 LED 的种子。1962 年,通用电气工程师霍洛尼亚克发明首只红光 LED(GaAsP),光效 1lm/W,主要用于仪器面板指示灯;1972 年,惠普推出绿光 LED(GaP),光效提升至 10lm/W,使七段数码管显示成为可能,计算器与电子表从此拥有清晰读数。1993 年,中村修二突破氮化镓外延技术,蓝光 LED(InGaN)光效达 20lm/W,与红绿光组合实现全彩显示 —— 这一突破使 LED 从 “指示灯” 升级为 “光源”,2014 年中村因此获诺贝尔奖。 21 世纪,LED 进入爆发期:2006 年,白光 LED(荧光粉转换)光效突破 100lm/W,替代白炽灯成为主流照明;2017 年,Micro-LED 技术将二极管尺寸缩小至 10μm,像素密度达 5000PPI杭州二极管材料