半导体二极管是大量电气系统的基本组件。这些组件有两个端子——一个接收电力,另一个输出电力。这个过程以一种方式进行;如果终端吸收电力,它就不会让电力返回。阴极是二极管中允许功率流出的部分,阳极是允许功率流入的部分。正是这两个元件的组合使二极管能够发挥作用。
二极管的物理结构根据其使用原因略有不同,但某些因素保持不变。二极管有两个端子,一个阴极和一个阳极,它们通过少量的半导体材料连接。该材料通常是硅,但是可以使用多种不同的材料。整个组件被玻璃或塑料覆盖物包围。二极管可以是任何尺寸,虽然大多数二极管不是很大,但它们几乎可以很小。
阳极吸收电力。该端子因在常见的电化学反应过程中向其移动的带负电的阴离子而得名。阳极的电荷根据设备的功能而变化。如果设备使用电源,则电荷为负;如果设备供电,则电荷为正。这种极性转换允许电流从端子正常流动。
阴极本质上与阳极相反。阴极允许电力流出设备。该端子因其在反应过程中吸引的带正电的阴极而得名。设备使用电源时,阴极为正极,发电时为负极。
二极管中间的材料是半导体。半导体是一种不像标准导体那样导电的材料,但也不像绝缘体那样阻止导电。这些材料介于两者之间,当电流流过它们时,它们具有非常特殊的特性。大多数量产的二极管都使用硅半导体,但由锗制成的二极管并不少见。
自 1800 年代末发明以来,基本二极管并没有太大变化。用于制造它们的材料已经改进,基本设计也变得更小,但这确实是所有改变。无论是制造原理还是设计都与最初的创作没有太大不同。
二极管最大的创新在于最初发明启发的替代版本。有数十种不同类型的二极管,它们的工作原理都略有不同。除了基本形式的输入输出方法之外,这些不同的二极管还具有各种附加功能。它们的范围从隧道二极管到在许多现代电子产品中用作光源的发光二极管(LED)在量子尺度上运行。
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