Diode

整流器

整流器 (Rectifier)
國立臺灣大學物理學系 陳昱璟

整流器 (Rectifier) 是一種將交流電轉變成直流電的電子設備。廣義上來說,整流器可以有很多種形態,除了由多個電子元件構成的整流電路之外,如固態二極體、真空管二極體等等也可用來整流。

正向偏壓

正向偏壓 (Forward Bias)
國立臺灣大學物理學系 簡裕峰

於半導體中,將外加電場施於特殊的兩極上,以達到控制電路的效果,這稱為偏壓 (bias)。在二極體 (diode) 的 p 型半導體端施加正電壓、n 型半導體端施加負電壓,此接法即為正向偏壓。

空乏層

空乏層 (Depletion Region)
國立臺灣大學物理學系 洪豪謙

空乏層 (Depletion region) 又稱「阻擋層」、「勢壘區」。一個帶有電洞的 p 型半導體和一個帶有自由電子的 n 型半導體接連在一起時會成為二極體 (diode),接連處形成 pn 接面。由於兩者的載子分佈不均,會形成電子和電洞的濃度差距,造成擴散電子(電洞)流

二極體 (Diode)

二極體 (Diode
高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

電子元件當中,二極體是一種具有兩個(也只有兩個)電極的裝置(除了熱游離二極體thermionic diodes可能還會多一到兩條加熱用的輔助端)。二極體有兩個主要的電極可以使想要的訊號通過,大部分的使用上是應用其整流的功能。而變容二極體varicap diode則用來當作電子式的可調電容器。

大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流rectifying」 功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷 (稱為逆向偏壓)。因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。然而實際上二極體並不會表現出如此完美的開與關的方向性,而是較為複雜的非線性電子特徵-這是由 特定類型的二極體技術決定的。二極體使用上除了用做開關的方式之外還有很多其他的功能。

發光二極體(Light Emitting Diode)

發光二極體Light Emitting Diode)
國立彰化師範大學光電科技研究所張淑貞研究生/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

發光二極體本質上是一pn接面二極體,典型上由直接能隙半導體構成,其電子電洞對(EHP)復合,並造成放射出光子,射出光子能量因此近似於能隙能量,圖顯示一個未加偏壓pn+接面元件能帶圖,其中n側相較於p側為重摻雜,能帶圖繪製時,須讓整個元件的費米能階維持一樣,這個要求是在平衡且不加外加偏壓下。pn+元件的空乏區主要延伸到p區,從n側Ec到p側Ec,有一位能障eVo,那是△Ec=eVo,其中Vo是內建電壓,在n側高濃度的導電即自由電子,使得導電電子由n側擴散到p側,然而,靜電子擴散被電子PE位障eVo阻止。

二極體(Diode)

二極體 (Diode)
高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

電子元件當中,二極體是一種具有兩個(也只有兩個)電極的裝置(除了熱游離二極體 thermionic diodes 可能還會多一到兩條加熱用的輔助端)。二極體有兩個主要的電極可以使想要的訊號通過,大部分的使用上是應用其整流的功能。而變容二極體 varicap diode 則用來當作電子式的可調電容器。

大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流rectifying」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。然而實際上二極體並不會表現出如此完美的開與關的方向性,而是較為複雜的非線性電子特徵-這是由特定類型的二極體技術決定的。二極體使用上除了用做開關的方式之外還有很多其他的功能。