二極管的發(fā)展已經(jīng)很久了，發(fā)展至今，二極管已經(jīng)發(fā)展了幾十年了。所以，大家對二極管也是相對比較了解的。而在最近，有機(jī)構(gòu)研究出新型超導(dǎo)二極管，你有沒有掌握一手資料呢?除此以外，本文還將對二極管的特性予以介紹。如果你對二極管具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、新型超導(dǎo)二極管面世

二極管是最早誕生的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用非常廣泛。特別是在各種電子電路中，利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進(jìn)行合理的連接，構(gòu)成不同功能的電路，可以實(shí)現(xiàn)對交流電整流、對調(diào)制信號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能 。

無論是在常見的收音機(jī)電路還是在其他的家用電器產(chǎn)品或工業(yè)控制電路中，都可以找到二極管的蹤跡 。

而就在最近，又有新型二極管面世了!!!

美國明尼蘇達(dá)大學(xué)雙城分?？茖W(xué)家開發(fā)出一種新型超導(dǎo)二極管，該器件更節(jié)能，可一次處理多個(gè)電信號，還包含一系列控制能量流動(dòng)的門，而此前的超導(dǎo)二極管不具備這一功能。新型超導(dǎo)二極管有助擴(kuò)大量子計(jì)算機(jī)的規(guī)模，提高人工智能(AI)系統(tǒng)的性能。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·通訊》雜志。

論文資深作者、物理與天文學(xué)院副教授弗拉德·普瑞比格指出，科學(xué)家希望使計(jì)算機(jī)變得更強(qiáng)大，但目前的材料和制造方法很快會(huì)出現(xiàn)一些硬件上的瓶頸，因此需要新方法來開發(fā)計(jì)算機(jī)，目前提高計(jì)算能力的最大挑戰(zhàn)之一是其耗能太高。二極管通常由半導(dǎo)體制成，但科學(xué)家一直希望用超導(dǎo)體制造二極管，因?yàn)槌瑢?dǎo)體能在不損失能量的情況下工作。

在最新研究中，普瑞比格團(tuán)隊(duì)使用3個(gè)約瑟夫遜結(jié)制造出了新超導(dǎo)二極管。這些約瑟夫遜結(jié)通過將非超導(dǎo)材料夾在超導(dǎo)體之間制成，隨后他們讓超導(dǎo)體與半導(dǎo)體層相連，這一獨(dú)特設(shè)計(jì)使他們能用電壓控制設(shè)備的行為。

結(jié)果顯示，該設(shè)備能夠處理多個(gè)信號輸入，而典型的二極管只能處理一個(gè)輸入和一個(gè)輸出。這一功能可應(yīng)用于神經(jīng)形態(tài)計(jì)算，這種計(jì)算通過模仿神經(jīng)元在大腦中的功能來提高AI系統(tǒng)的性能。

研究團(tuán)隊(duì)表示，該設(shè)備接近有史以來最高能效，而且他們首次證明了可添加門并施加電場來獲得這些特性。新設(shè)計(jì)不僅所用材料更適合工業(yè)生產(chǎn)制造，還提供了新功能，原則上適用于任何類型的超導(dǎo)體，并有助于促進(jìn)量子計(jì)算機(jī)的開發(fā)。

二、二極管特性

通過上面的介紹，想必大家已經(jīng)了解到了即將面世的新型超導(dǎo)二極管。那么在這部分，我們還是來回顧一下二極管的一些基本特性，畢竟萬變不離其宗!

1.二極管的伏安特性

二極管的伏安特性是施加在二極管兩端的電壓和流過二極管的電流之間的關(guān)系。用于定性描述兩者之間關(guān)系的曲線稱為伏安特性曲線。

2.二極管的正向特性

1)當(dāng)施加的正向電壓小時(shí)，二極管呈現(xiàn)大電阻，正向電流幾乎為零，并且曲線OA段被稱為非導(dǎo)電區(qū)域或死區(qū)。通常，硅管的死區(qū)電壓約為0.5伏，鍺的死區(qū)電壓約為0.2伏。該電壓值也稱為閾值電壓或閾值電壓。

2)當(dāng)施加的正向電壓超過死區(qū)電壓時(shí)，PN結(jié)中的電場幾乎被消除，二極管的電阻很小，正向電流開始增加，并進(jìn)入正向?qū)▍^(qū)，但電壓不是與電流成比例，例如AB。分割。隨著施加電壓的增加，正向電流迅速增加。例如，BC部分的特性曲線是陡峭的，并且伏安關(guān)系近似是線性的，并且處于完全導(dǎo)通狀態(tài)。

3)二極管導(dǎo)通后兩端的正向電壓稱為正向壓降(或管壓降)，幾乎是恒定的。硅管的管壓降約為0.7V，鍺管的管壓降約為0.3V。

3.二極管的反向特性

1)當(dāng)二極管經(jīng)受反向電壓時(shí)，PN結(jié)的內(nèi)部電場增強(qiáng)，并且二極管呈現(xiàn)大電阻，并且僅有小的反向電流。在實(shí)際應(yīng)用中，反向電流越小，二極管的反向電阻越大，反向截止性能越好。通常，硅二極管的反向飽和電流低于幾十微安，鍺二極管為幾百微安，高功率二極管略大。

2)當(dāng)反向電壓增加到一定值時(shí)，反向電流急劇增加并進(jìn)入反向擊穿區(qū)域，其相應(yīng)的電壓稱為反向擊穿電壓。如果二極管損壞后電流過大，則管子會(huì)損壞。因此，除齊納二極管外，二極管的反向電壓不得超過擊穿電壓。

以上便是此次帶來的二極管相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對二極管已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!