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...

1958 年，德州仪器工程师基尔比完成历史性实验：将锗二极管、电阻和电容集成在 0.8cm² 锗片上，制成首块集成电路（IC），虽 能实现简单振荡功能，却证明 “元件微缩化” 的可行性。1963 年，仙童半导体推出双极型集成电路，创新性地将肖特基二极管与晶体管集成 —— 肖特基二极管通过钳位晶体管的饱和电压（从 0.7V 降至 0.3V）...

在工业机器人视觉识别系统中，MOSFET用于图像传感器和图像处理电路的电源管理和信号控制。图像传感器需要稳定的电源供应和精确的信号控制，以确保采集到高质量的图像数据。MOSFET能够为图像传感器提供稳定的电压和电流，同时精确控制图像信号的传输和处理。在机器人进行视觉识别时，MOSFET的高效性能保证了图像数据的快速处理和准确识别，使机器人...

在智能家居的智能安防报警系统中，稳压二极管为各种传感器和报警设备提供稳定的电压。智能安防报警系统需要实时监测和预警安全隐患，对电源的稳定性和可靠性要求极高。电压波动可能导致传感器失灵、报警设备误报等问题，影响家庭安全。稳压二极管能够稳定电源电压，确保智能安防报警系统正常运行。而且，随着智能家居智能安防报警技术的不断发展，对系统的智能化和化...

MOSFET在智能电网的分布式电源接入中有着重要应用。分布式电源如太阳能、风能等具有间歇性和波动性的特点，需要电力电子设备将其接入电网并实现稳定运行。MOSFET作为分布式电源逆变器的元件，将分布式电源产生的直流电转换为交流电，并实现与电网的同步和功率调节。其高频开关特性和良好的动态响应性能，使分布式电源能够快速响应电网的变化，实现电能的...

肖特基二极管在物联网智能门锁的电源管理电路中用于电池充放电控制和保护。智能门锁通常采用电池供电，需要合理管理电池的充放电过程。在充电过程中，肖特基二极管可用于充电回路的整流和电流控制，将充电设备输出的交流电转换为直流电，并限制充电电流大小，防止电池过充。在放电过程中，肖特基二极管可防止电池之间的相互放电，保证电池组的稳定供电。当电池电压过...

MOSFET在高速列车牵引系统中发挥着重要作用。高速列车需要强大的牵引力来实现高速运行，MOSFET作为牵引变流器的元件，将直流电转换为三相交流电，驱动牵引电机工作。其高频开关特性使牵引变流器具有高效率、高功率密度和良好的动态性能，能够快速响应列车的加速、减速和制动需求。同时，MOSFET的可靠性和稳定性保证了高速列车的安全运行。在列车运...

MOSFET在工业机器人关节驱动中发挥着重要作用。工业机器人的关节需要实现精确的旋转和定位，MOSFET作为电机驱动电路的元件，能够控制电机的转速和转矩。通过调节栅极电压，MOSFET可以实时调整电机的运行状态，使机器人关节能够快速、准确地响应控制指令。在机器人进行复杂动作时，如装配、焊接等，MOSFET的高效电流控制能力确保了机器人的动...

材料创新方向可扩展至氧化镓（Ga₂O₃）高 K 介质、二维材料（MoS₂）等。例如，氧化镓（Ga₂O₃）作为超宽禁带半导体材料，其击穿电场强度（8 MV/cm）远超 SiC（3 MV/cm）和 GaN（3.3 MV/cm），适用于超高压功率器件。日本 NCT 公司已推出基于 Ga₂O₃ 的 1200V MOSFET，导通电阻较 SiC M...

检波二极管用于从高频载波中提取低频信号，是通信接收的关键环节。锗检波二极管 2AP9（正向压降 0.2V，结电容＜1pF）在 AM 收音机中，将 535-1605kHz 载波信号解调为音频，失真度＜5%。电视信号接收中，硅检波二极管 1N34A 在 UHF 频段（300-3000MHz）实现包络检波，配合 LC 谐振电路还原图像信号。射频...

隧道二极管（江崎二极管）基于量子隧穿效应，在重掺杂 PN 结中实现负阻特性。当 PN 结掺杂浓度极高时，势垒宽度缩小至 10 纳米以下，电子可直接穿越势垒形成隧道电流。正向电压增加时，隧道电流先增大后减小，形成负阻区（电压升高而电流降低）。例如 2N4917 隧道二极管在 0.1V 电压下可通过 100 毫安电流，负阻区电阻达 - 50 ...

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...