P型和N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體（一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體）摻入少量三價(jià)元素雜質(zhì)，如硼等。
因硼原子只有三個(gè)價(jià)電子，它與周圍的硅原子形成共價(jià)鍵，因缺少一個(gè)電子，在晶體中便產(chǎn)生一個(gè)空位，當(dāng)相鄰共價(jià)鍵上的電子獲得能量時(shí)就有可能填補(bǔ)這個(gè)空位，使硼原子成了不能移動(dòng)的負(fù)離子，而原來(lái)的硅原子的共價(jià)鍵則因缺少一個(gè)電子，形成了空穴，但整個(gè)半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主，空穴為多數(shù)載流子，自由電子為少數(shù)載流子。
N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)原子，如磷等。摻入后，它與硅原子形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中，電子為多數(shù)載流子，空穴為少數(shù)載流子。
因此，在本征半導(dǎo)體的兩個(gè)不同區(qū)域摻入三價(jià)和五價(jià)雜質(zhì)元素，便形成了P型區(qū)和N型區(qū)，根據(jù)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的特性，可知在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差異，電子和空穴都要從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴(kuò)散，它們的擴(kuò)散使原來(lái)交界處的電中性被破壞 與分立二極管相比，模塊方案可減少 50% 以上的焊接點(diǎn)，降低虛焊風(fēng)險(xiǎn)。甘肅CRRC中車二極管

電動(dòng)汽車的OBC（車載充電機(jī)）和DC-DC轉(zhuǎn)換器依賴高壓二極管模塊實(shí)現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換。例如，碳化硅（SiC）肖特基二極管模塊可承受1200V以上電壓，開關(guān)損耗比硅器件降低70%，明顯提升充電速度并減少散熱需求。在電池管理系統(tǒng)（BMS）中，隔離二極管模塊防止不同電池組間的異常電流倒灌，確保高壓安全。模塊的環(huán)氧樹脂密封和銅基板設(shè)計(jì)滿足車規(guī)級(jí)抗震、防潮要求（如AEC-Q101認(rèn)證），適應(yīng)嚴(yán)苛的汽車電子環(huán)境。未來(lái)，隨著800V高壓平臺(tái)普及，SiC和GaN二極管模塊將成為主流。 二極管報(bào)價(jià)多少錢陶瓷基板封裝的二極管模塊具備良好散熱性，適合高功率密度場(chǎng)景。

發(fā)光二極管（LED）是一種能將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件。當(dāng)正向電流通過(guò)LED時(shí)，電子與空穴復(fù)合釋放能量，以光子形式發(fā)光。LED具有高效、長(zhǎng)壽、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于照明（如LED燈泡）、顯示屏（手機(jī)、電視）、指示燈（電源、信號(hào)狀態(tài)）等領(lǐng)域。此外，不同材料制成的LED可發(fā)出不同顏色的光，如紅光、綠光、藍(lán)光，甚至紅外光（用于遙控器）和紫外光（用于殺菌）。近年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，LED已成為節(jié)能照明和顯示技術(shù)的重要元件。

當(dāng)電壓超過(guò)額定VRRM時(shí)，二極管模塊進(jìn)入雪崩擊穿狀態(tài)。二極管模塊（如IXYS的雪崩系列）通過(guò)精確控制摻雜濃度，使雪崩能量EAS均勻分布（如100mJ/A）。在測(cè)試中，對(duì)600V模塊施加單次脈沖（tp=10ms，IAR=50A），芯片溫度因碰撞電離驟升，但通過(guò)銅鉬電極的快速散熱可避免熱失控。模塊的失效模式分析顯示，90%的損毀源于局部電流集中導(dǎo)致的金屬遷移，因此現(xiàn)代設(shè)計(jì)采用多胞元結(jié)構(gòu)（如1000個(gè)并聯(lián)微胞），即使部分損壞仍能維持功能，顯著提高抗浪涌能力。 Infineon的二極管模塊支持高電流密度設(shè)計(jì)，散熱性能優(yōu)異，是電動(dòng)汽車充電樁的理想選擇。

衛(wèi)星和航天器電子系統(tǒng)需承受宇宙射線和單粒子效應(yīng)（SEE）。特種二極管模塊采用寬禁帶材料（如SiC）和抗輻射加固工藝（如鈦合金屏蔽），確保在太空環(huán)境中穩(wěn)定工作。例如，太陽(yáng)翼電源調(diào)節(jié)器中，二極管模塊實(shí)現(xiàn)電池陣的隔離和分流，耐輻射劑量達(dá)100krad以上。模塊的金線鍵合和密封焊接工藝防止真空環(huán)境下的氣化失效。這類模塊通常需通過(guò)MIL-STD-883和ESCC認(rèn)證，成本雖高但關(guān)乎任務(wù)成敗，是航天級(jí)電源的重要部件。 利用 PN 結(jié)單向?qū)щ娦?，二極管模塊在電路中實(shí)現(xiàn)電流單向?qū)?，阻斷反向電流。寧夏英飛凌二極管

反向漏電流（IR）隨溫度呈指數(shù)增長(zhǎng)，高溫環(huán)境需選擇低 IR 的二極管模塊。甘肅CRRC中車二極管

熱阻網(wǎng)絡(luò)模型是分析二極管模塊散熱的關(guān)鍵。以TO-247封裝的肖特基模塊為例，其熱路徑包括：結(jié)到外殼（RthJC≈0.5K/W）、外殼到散熱器（RthCH≈0.3K/W，需涂導(dǎo)熱硅脂）及散熱器到環(huán)境（RthHA≈2K/W）。模塊的穩(wěn)態(tài)溫升ΔT可通過(guò)公式ΔT=Ptot×(RthJC+RthCH+RthHA)計(jì)算，其中Ptot=I2×Rds(on)+Vf×I。實(shí)際應(yīng)用中，水冷模塊（如三菱的LV100系列）通過(guò)微通道冷卻液將RthJA降至0.1K/W以下，使300A模塊在125℃結(jié)溫下連續(xù)工作。紅外熱像儀檢測(cè)顯示，優(yōu)化后的模塊表面溫差可控制在5℃以內(nèi)，大幅延長(zhǎng)使用壽命。 甘肅CRRC中車二極管