硅和锗二极管的主要区别
硅（Si）二极管和锗（Ge）二极管是两种最基础的半导体二极管，它们在材料特性、电气性能和实际应用上存在显著差异。以下是两者的核心区别及选型建议：
1. 材料特性对比
| 特性 | 硅二极管 (Si) | 锗二极管 (Ge) |
|---|---|---|
| 禁带宽度 | 1.12 eV（宽禁带） | 0.67 eV（窄禁带） |
| 工作温度 | -55°C ~ +175°C（耐高温） | -65°C ~ +85°C（高温易失效） |
| 热稳定性 | 优异，适合工业环境 | 较差，高温下漏电流剧增 |
关键影响：
- 硅二极管更适合高温、高可靠性场景（如汽车电子、电源模块）。
- 锗二极管因窄禁带特性，常用于高频、低压场景（如收音机检波）。
2. 电气性能差异
| 参数 | 硅二极管 | 锗二极管 |
|---|---|---|
| 正向压降 (VF) | 0.6~0.7V（典型值） | 0.2~0.3V（典型值） |
| 反向漏电流 (IR) | 极低（nA级） | 较高（μA~mA级） |
| 开关速度 | 较慢（恢复时间约μs级） | 极快（ns级，适合高频） |
典型应用：
- 硅二极管：电源整流、电压钳位（如1N4007、1N4148）。
- 锗二极管：射频检波、小信号处理（如1N34A、AA119）。
3. 成本与可靠性
| 因素 | 硅二极管 | 锗二极管 |
|---|---|---|
| 成本 | 低（规模化生产成熟） | 较高（材料稀缺，工艺复杂） |
| 抗辐射性 | 强（适合航天/核设备） | 弱 |
| 长期稳定性 | 高（老化率低） | 低（易受温度/湿度影响） |
选型建议：
- 现代电子设计中，硅二极管占主导（90%以上应用），锗二极管仅保留在特殊领域。
4. 如何选择？
选硅二极管若：
- 需要高耐压（>50V）、低漏电（如电源模块）。
- 工作环境高温或需长寿命（如工业设备）。
- 成本敏感（消费电子产品）。
选锗二极管若：
- 需超低压降（如微弱信号检波）。
- 高频应用（如射频电路、古董收音机维修）。
- 历史电路复刻（兼容原始设计）。
5. 常见型号示例
| 类型 | 硅二极管型号 | 锗二极管型号 |
|---|---|---|
| 整流管 | 1N4007 (1A/1000V) | 1N60 (50mA/30V) |
| 开关管 | 1N4148 (100mA/75V) | 1N270 (70mA/60V) |
| 射频检波 | BAT54 (200mA/30V) | 1N34A (50mA/60V) |
总结
硅二极管凭借 耐高温、低成本、高可靠性 成为主流，而锗二极管在 低压降、高频 场景仍有不可替代性。现代设计中，除非特殊需求，否则优先选择硅器件。