激光二極管的發(fā)光基于受激輻射原理。在其內(nèi)部的有源區(qū)，通過(guò)注入電流形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，當(dāng)外界光子激發(fā)時(shí)，產(chǎn)生受激輻射，輸出高亮度、高方向性的激光束。在光通信領(lǐng)域，激光二極管作為光源，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò)光纖進(jìn)行高速、長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸。其高調(diào)制速率和低功耗特性，滿(mǎn)足了現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)大容量、高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅枪饫w通信系統(tǒng)的重要器件之一。在激光加工領(lǐng)域，激光二極管發(fā)出的高能量激光束可用于材料切割、焊接、打孔等加工工藝。例如在汽車(chē)制造中，用于車(chē)身零部件的焊接；在電子制造中，用于電路板的微孔加工，憑借其高精度、高效率的加工優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)了制造業(yè)的技術(shù)升級(jí)。隨著科技的發(fā)展，新型二極管如肖特基二極管等不斷涌現(xiàn)，為電子設(shè)備性能的提升提供了更多可能。ATP216

    二極管在使用過(guò)程中可能出現(xiàn)多種失效模式，常見(jiàn)的包括開(kāi)路、短路、性能退化等。正向電流過(guò)大或反向電壓超過(guò)額定值，會(huì)導(dǎo)致二極管過(guò)熱燒毀，出現(xiàn)開(kāi)路故障；PN 結(jié)擊穿后若電流不受限制，可能造成長(zhǎng)久性短路。此外，長(zhǎng)期工作在高溫、高濕度環(huán)境下，二極管的性能會(huì)逐漸退化，如正向壓降增大、反向漏電流增加。故障診斷時(shí)，可使用萬(wàn)用表的二極管檔測(cè)量其正向壓降和反向電阻，正常情況下，正向壓降應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，反向電阻趨于無(wú)窮大；對(duì)于復(fù)雜電路中的二極管，可通過(guò)示波器觀(guān)察其電壓、電流波形，判斷是否存在異常。預(yù)防二極管失效需在電路設(shè)計(jì)階段合理選型，確保工作條件在器件額定范圍內(nèi)，并采取適當(dāng)?shù)纳?、防護(hù)措施，延長(zhǎng)二極管的使用壽命，保障電路穩(wěn)定運(yùn)行。STB80N20M5 功率三極管光電二極管可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在光纖通信、紅外遙控器等設(shè)備中實(shí)現(xiàn)光與電的信號(hào)轉(zhuǎn)換。

    瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）是一種專(zhuān)門(mén)用于保護(hù)電路免受瞬態(tài)高電壓沖擊的器件。當(dāng)電路中出現(xiàn)瞬間的高電壓脈沖，如雷電感應(yīng)、靜電放電、電路開(kāi)關(guān)瞬間產(chǎn)生的浪涌電壓等，TVS 能夠迅速響應(yīng)，在極短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入反向雪崩擊穿狀態(tài)，將過(guò)高的電壓鉗位在安全值，吸收多余的能量，保護(hù)電路中的其他敏感元件免受損壞。在電子設(shè)備的接口電路，如 USB 接口、以太網(wǎng)接口等，以及電源輸入輸出端，常接入 TVS 二極管進(jìn)行防護(hù)。在汽車(chē)電子系統(tǒng)中，由于汽車(chē)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，存在各種電氣干擾和電壓瞬變，TVS 二極管廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電子控制單元（ECU）、車(chē)載通信設(shè)備等的保護(hù)，確保汽車(chē)電子設(shè)備在惡劣電氣環(huán)境下可靠運(yùn)行。

    二極管是現(xiàn)代電子學(xué)中一種極為重要的基礎(chǔ)元件，它的結(jié)構(gòu)和原理構(gòu)成了其在電路中獨(dú)特功能的基石。從結(jié)構(gòu)上看，二極管主要由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成。P型半導(dǎo)體含有較多的空穴，而N型半導(dǎo)體則有較多的電子。當(dāng)這兩種半導(dǎo)體緊密結(jié)合在一起時(shí)，在它們的交界面就會(huì)形成一個(gè)特殊的區(qū)域，叫做PN結(jié)。這個(gè)PN結(jié)是二極管能夠?qū)崿F(xiàn)單向?qū)щ娦缘年P(guān)鍵所在。從原理層面來(lái)說(shuō)，當(dāng)二極管兩端施加正向電壓時(shí)，即 P 型端接電源正極，N 型端接電源負(fù)極，此時(shí)外電場(chǎng)方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相反。在這個(gè)電壓的作用下，P 區(qū)的空穴和 N 區(qū)的電子都向 PN 結(jié)移動(dòng)，使得 PN 結(jié)變窄，形成較大的電流，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。例如，在一個(gè)簡(jiǎn)單的直流電源供電的電路中，如果串聯(lián)一個(gè)二極管和一個(gè)電阻，當(dāng)電源極性正確時(shí)，電路中有電流通過(guò)，電阻上會(huì)有電壓降，這可以通過(guò)示波器觀(guān)察到電壓和電流的變化情況。在未來(lái)的電子設(shè)備中，二極管將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，推動(dòng)電子技術(shù)的不斷進(jìn)步。

    LED的特性使其具有諸多優(yōu)勢(shì)。首先是它的高亮度。與傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈相比，LED在相同的電能消耗下能夠產(chǎn)生更高的亮度。這是因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)光效率更高，它將電能轉(zhuǎn)化為光能的比例更大。例如，在照明領(lǐng)域，一個(gè)幾瓦的LED燈泡可以產(chǎn)生與幾十瓦的白熾燈相當(dāng)?shù)牧炼?，?jié)省了能源。其次，LED的壽命極長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，LED的使用壽命可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)甚至更長(zhǎng)。這是由于LED的發(fā)光原理決定的，它沒(méi)有傳統(tǒng)燈絲那樣容易燒斷的問(wèn)題，也沒(méi)有熒光燈中的熒光粉老化等問(wèn)題。在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，LED的亮度衰減相對(duì)緩慢，這使得它在需要長(zhǎng)期穩(wěn)定照明的場(chǎng)合，如路燈、建筑物照明等應(yīng)用中表現(xiàn)出色。二極管具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)，使得它在高頻電路和信號(hào)處理中表現(xiàn)出色。北京BAV99,235二極管雙極晶體管

二極管在電路中起到穩(wěn)定電壓、保護(hù)其他元件的作用。ATP216

    二極管是一種具有單向?qū)щ娞匦缘陌雽?dǎo)體器件，由一個(gè) PN 結(jié)、電極引線(xiàn)和外殼封裝而成。PN 結(jié)是其重要結(jié)構(gòu)，P 型半導(dǎo)體一側(cè)帶正電，富含空穴；N 型半導(dǎo)體一側(cè)帶負(fù)電，含有大量自由電子。當(dāng)二極管兩端施加正向電壓（陽(yáng)極接正，陰極接負(fù)）且超過(guò)其導(dǎo)通閾值（硅管約 0.7V，鍺管約 0.3V）時(shí)，PN 結(jié)變窄，載流子擴(kuò)散形成正向電流，此時(shí)二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)；而施加反向電壓時(shí)，PN 結(jié)變寬，只存在微弱的反向飽和電流，二極管截止。這種單向?qū)щ娞匦允苟O管能夠?qū)崿F(xiàn)整流、限幅、穩(wěn)壓等功能，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)電子電路中，如同電路中的 “單向閥門(mén)”，控制電流的流向與大小。ATP216