二极管的概念

二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode)，在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流传导性。一般来讲，晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。二极管的定义二极管是由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结，在PN结的两端各引出一个引线，并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，就构成了晶体二极管，如下图所示。P区的引出的电极称为正极或阳极，N区的引出的电极称为负极或阴极。二极管的封装1、 插件封装和贴片封装1）插件封装（如下图）DO-41 （如：塑封1N4007/SR240/SR260、玻封1N47系列和BZX85C系列等）DO-35（34）（如：1N4148、BZX55C系列等）DO-15（如：塑封SR240、SR260等）DO-201AD（如：塑封SR340、SR360、SR540等）TO-220（如：肖特基MBR10100CT、MBR20100CT等）TO-92（如：S8050、SS8050、S8550、SS8550等）TO-251（如：2SB1412等）TO-126（如：B772、D882等）桥堆如KBP、KBL、KBU、KBJ、GBP、GBL、GBU、GBJ等都是插件封装的。2）贴片封装(如下图)SOT-23（如：MMBT3904、MMBT3906等）SOT-89（如：2SB772U等）SOD-123（如：1N4148W等）SOD-323（如：1N4148WS等）SOD-523（如：1N4148WT等）DO-214AC（SMA、SMX）（如：M7等）DO-214AA（SMB）（如：SK24等）DO-214AB（SMC）（如：SK34等）LL-34（如：LL4148等）SOD-123FL（如：RS07M等）MD-S（如：桥堆MB6S等）ABS(如：ABS10等)等等二极管的分类1、二极管按半导体材料分为2类：1）硅二极管（Si管）2）锗二极管（Ge管）2、二极管按封装安装形式分2类：1）插件封装2）贴片封装3、二极管按芯片焊接结构分为3类1）点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。2）面接触型二极管面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。3）平面型二极管平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。4、二极管按用途分类整流二极管、肖特基二极管、TVS管、稳压二极管、开关二极管、PIN二极管、变容二极管、调谐二极管、发光二极管等。（1）TVS二极管1）简介TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管，又称为瞬态抑制二极管，是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间（亚纳秒级）和相当高的浪涌吸收能力。2）典型应用通过在电源线路上安装浪涌吸收装置MOV和TVS，实施两级保护，并对L、N线进行共模、差模保护。具体做法是在线路的前端安装MOV作为第一级SPD保护，泄放大部分雷电流，在线路的末端（设备前端）安装大功率TVS作为第二级SPD保护，进一步削弱过电压波幅值，将电网电压降至E/I安全耐压范围之内，如图所示。（2）超快恢复二极管1）介绍超快恢复二极管（简称fred）是一种具有开关特性好、反向恢复时间超短的半导体二极管，常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器，使开关器件的功能得到充分发挥。2）典型运用用作拖动和UPS系统中单相或三相逆变器的续流二极管，采用PWM控制，开关频率高于1kHz。（3）开关二极管1）介绍开关二极管是半导体二极管的一种，是为在电路上进行“开”、“关”而特殊设计制造的一类二极管。它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短，常见的有2AK、2DK等系列，主要用于电子计算机、脉冲和开关电路中。2）典型运用电路中VD1是开关二极管，它的作用相当于一个开关，用来接通和断开电容C2的。（4）快恢复二极管1）介绍快恢复二极管（简称FRD）是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。2）典型运用通常情况下，直流电源输入防反接保护电路可以利用利用快恢复二极管做反接保护，如下图所示。这种接法简单可靠，当电路接法正确时电路电流能够顺利通过二极管，当反接出现，由于PN结对载流电子的阻挡，电流无法通过，从而实现了对电路反接保护。（5）齐纳二极管1）介绍齐纳二极管又叫稳压二极管，齐纳二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。2）运用过压保护电路分为过低压保护和过高压保护电路。某些电路和器件不允许在过低压下较长时间工作，为此可采用如下图所示的稳压二极管作过低电压保护电路。（6）肖特基二极管1）介绍肖特基二极管是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，缩写成SBD）的简称。SBD是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。2）典型运用二极管的单向导电性，电源接反了直接导通肖特基二极管，保护后级电路，其实这里肖特基二极管主要起过压吸收作用，异常电压或高谐波超过肖特基二极管击穿电压时，肖特基二极管导通，保护电路以免击穿。当电压反接之后，肖特基二极管与与5V的输出端是并联电路，而肖特基二极管的阻抗要小，所以分流较多，从而保护输出端。（7）整流二极管1）介绍将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管，因结电容大，故工作频率低。通常，IF在1安以上的二极管采用金属壳封装，以利于散热；IF在1安以下的采用全塑料封装。2）典型运用整流二极管电路中主要是防止输入端电压突然降低或不慎短路，及时将输出端大电容的电荷释放掉，从而保护三端稳压器不被击穿。即输出电压高于输入电压时，通过整流二极管释放电压。三端稳压器在输出电压大于输入电压时，三端极易损坏。

扬杰科技在功率半导体细分领域国内领先，扬杰科技有自己的核心技术，并且坚持扩大研发技术，下面一起了解一下。

扬杰科技是国内少数集单晶硅片制造、芯片设计制造、器件设计封装测试、终端销售与 服务等纵向产业链为一体的规模企业，是一家垂直一体化（IDM）的半导体厂商。其产品已在诸多新兴细分市场具有领先的市场地位及较高的市场占有率。

其核心技术包括：SiC/IGBT/MOSFET/Clip封装和晶圆设计等研发技术平台等；主要产品：分立器件芯片、整流器件、保护器件、小信号、MOSFET、功率模块、碳化硅等，广泛应用于电源、家电、照明、安防、网通、消费电子、新能源、工控、汽车电子等多个领域。

扬杰科技自 2015 年开始探索第三代半导体方向，2015 年 3 月，扬杰科技与西安电子科技大学签约开展第三代半导体材料与器件的产业化应用研究工作。

公司的PSBD芯片、 TSBD芯片已实现全系列量产并持续扩充新规格； FRED芯片、 PMBD 芯片已实现多规格量产，并逐渐向全系列扩展； LBD芯片、 TMBD芯片、 ESD防护芯片、 LOW VF等新产 品开发成功并实现了小批量生产；同时，全面提升TVS芯片的产品性能，有助于进一步提升公司在细分市 场的领先地位。

并不断优化碳化硅功率器件的产品参数与工艺技术，目前可批量供应 650V、1200V 碳化硅 JBS 器件，积极研发碳化硅 MOSFET 器件；同时，持续增强碳化硅领域的专利布局，加大碳化硅芯片工艺相关的自主知识产权储备。

公司有八大研发中心，分别是SiC JBS研发团队、 IGBT研发团队、 MOSFET研发团队、晶圆设计研发团队、 WB封装研发团队、 Clip封装研发团队、汽车电子研发团队、技术服务中心这8大核心团队，形成了从晶圆设计研发到封装产品研发，从售前技术支持到售后技术服务的完备的研发及技术服务体系。

扬杰科技在第三代半导体相关产品上领先布局，目前已经开始批量生产第三代化合物半导体。

列举生产igbt上市公司如下：

1.斯达半导。公司2021年上半年营收7.1亿，净利润1.5亿。公司以IGBT为主的功率半导体芯片和模块的设计研发和生产，并以IGBT模块形式对外实现销售。公司拥有IGBT模块的设计和应用专家，并成立了专门的应用部，能够快速、准确地理解客户的个性化需求，并将这种需求转化成产品要求同时，公司建立了将客户需求快速有效地转化成产品的新产品开发机制，目前公司已形成上百种个性化产品，这些个性化产品成为公司保持与现有客户长期稳定合作的重要基础另外，与国际品牌厂商相比，作为IGBT模块的国产厂商，公司采用了直销模式，直接与客户对接，从而进一步提升了服务客户的效率。

2.新洁能。公司2021年上半年营收6.78亿，净利润1.75亿。公司的主营业务为MOSFET、IGBT等半导体芯片和功率器件的研发设计及销售，公司销售的产品按照是否封装可以分为芯片和功率器件。公司基于全球半导体功率器件先进理论技术开发领先产品，是国内率先掌握超结理论技术，并量产屏蔽栅功率MOSFET及超结功率MOSFET的企业之一，是国内最早同时拥有沟槽型功率MOSFET、超结功率MOSFET、屏蔽栅功率MOSFET及IGBT四大产品平台的本土企业之一。

3.华微电子。公司2021年上半年营收9.9亿，净利润2661万。公司主要从事功率半导体器件的设计研发、芯片制造、封装测试、销售等业务。公司发挥自身产品设计、工艺设计等综合技术优势，已建立从高端二极管、单双向可控硅、MOS系列产品到第六代IGBT国内最齐全、最具竞争力的功率半导体器件产品体系，正逐步由单一器件供应商向整体解决方案供应商转变同时公司积极向新能源汽车、军工等领域快速拓展，并已取得明显效果，为公司发展奠定了坚实的基础。

4.台基股份。公司2021年上半年营收1.6亿，净利润3300万。IGBT模块是公司重点发展的主营业务之一，公司通过自主研发和外部引进，已经掌握了工业级IGBT模块的封测技术。公司IGBT模块封测的关键技术和产品指标处于行业先进水平，且具有完全自主的知识产权。公司大功率IGBT已经量产，并积极开展产学研合作，持续跟踪SiC、 GaN等第三代宽禁带半导体技术研发和应用。

5.宏微科技。公司2021年上半年营收2.334亿，净利润3100万。公司主要产品包括 IGBT、FRED 芯片、单管和模块。公司 IGBT 单管芯片全部来自自研，模块产品芯片自研外购并举。公司产品主要用于工业 控制、新能源和变频白色家电领域。

随着碳中和，新能源汽车和工业控制领域的发展，国内igbt的需求会越来越大，未来igbt是一个值得关注的领域。

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