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。电子设备的指示灯用发光二极管,以醒目的光芒指示设备工作状态。龙岗区整流二极管加工厂
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),使逻辑门延迟从 100ns 缩短至 10ns,为 IBM 360 计算机的高速运算奠定基础。1971 年,Intel 4004 微处理器采用 PMOS 工艺,集成 2250 个二极管级元件(含 ESD 保护二极管),时钟频率达 108kHz,标志着个人计算机时代的开端。 进入 21 世纪,先进制程重塑二极管形态:在 7nm 工艺中,ESD 保护二极管的寄生电容 0.1pF,响应速度达皮秒级,可承受 15kV 静电冲击龙岗区整流二极管加工厂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。
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。
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。快恢复二极管拥有极短的反向恢复时间,在高频电路里快速切换,让电流传输高效又稳定。
1960 年代,砷化镓(GaAs)PIN 二极管凭借 0.5pF 寄生电容和 10GHz 截止频率,成为雷达接收机的关键元件 —— 在 AN/APG-66 机载雷达中,GaAs PIN 二极管组成的开关矩阵可在微秒级切换信号路径,实现对 200 个目标的同时跟踪。1980 年代,肖特基势垒二极管(SBD)将混频损耗降至 6dB 以下,在卫星电视调谐器(C 波段 4GHz)中实现低噪声信号转换,使家庭卫星接收成为可能。1999 年,氮化镓(GaN)异质结二极管问世,其 1000V 击穿电压和 0.2pF 寄生电容,在基站功放模块中实现 100W 射频功率输出,效率达 75%(硅基 50%)。 5G 时代,二极管面临更高挑战:28GHz 毫米波场景中,传统硅二极管的结电容(>1pF)导致信号衰减超 30dB,而 GaN 开关二极管通过优化势垒层厚度(5nm),将寄生电容降至 0.15pF,配合相控阵天线实现 ±60° 波束扫描,信号覆盖范围扩大 5 倍。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。龙岗区整流二极管加工厂
电子玩具中的二极管为其增添发光、发声等有趣功能。龙岗区整流二极管加工厂
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。龙岗区整流二极管加工厂