Diood on kahe klemmiga elektrooniline komponent, mis juhib elektrit ainult ühes suunas ja ainult siis, kui selle kahele klemmile rakendatakse teatud minimaalset potentsiaalset erinevust või pinget. Varaseid dioode kasutati vahelduvvoolu muundamiseks alalisvooluks ja raadiosignaali filtreerimiseks. Dioodid on sellest ajast alates muutunud üldlevinuks, neid kasutatakse elektroonika kaitsmiseks, kodude valgustamiseks ja kaugjuhtimissignaalide saatmiseks.
Põhistruktuur
Dioodi kasutamise aluse mõistmiseks aitab see vaadata standardse dioodi struktuuri. Standardsel p-n dioodil on kaks pooljuhti, mis kontakteeruvad, moodustades liidese. Puhtad pooljuhid ei juhi, seetõttu lisatakse metalli lisandeid. P-n dioodi ühes pooljuhis loobub saastav metall kergesti elektronist; teine on samuti dopitud (puhastamata) metalliga, mis võtab elektroni kergesti vastu. Liidesel liiguvad elektronid ühelt küljelt teisele, muutes aatomid, mille elektronid jätsid positiivselt laetud, ja vastuvõtvad aatomid negatiivseks. See kõrvalekalle neutraalsusest toimub ainult liidesel. See loob elektrivälja nii, et välisest voolust sissevoolavad elektronid lähevad enamasti elektroni vastuvõtvalt poolelt elektroni annetavale poolele.
Varased dioodid: raadiod
Seda ühesuunalist omadust kasutati esmakordselt AM-raadios. Raadiosignaal kõigub edasi-tagasi, tekitades antennis vahelduvvoolu. Enne võimendamist tuleb signaal muuta ühesuunaliseks. Raadiodiood laseb seetõttu läbi poole signaale, mis liigutab elektrone ühes suunas, kuid mitte teise poole. Lühidalt öeldes muudetakse vahelduvvool alalisvooluks. Seejärel filtreerivad kondensaatorid kõrgsageduse välja, jättes võimendamiseks valmis ainult helisignaali.
LED
Kui rakendate dioodil pinget, liiguvad selle ümber elektrivoolu elektronid elektriahel kiirgab vastuvõetava lisandi külge kinnitamisel kindla valguse lainepikkuse elektron. Nii tekitavad valgusdioodid (LED) valgust. Seejärel liiguvad elektronid üle pooljuhtliidese, kuna nende vahel olev elektriväli ületab pooljuht, mis annetab elektrone, ja jätkake pingeallika tagumisse otsa ahel.
Fotodioodid ja valgustundlikud dioodid
Nii nagu dioodid suudavad valgust toota, saavad nad ka vastu võttes voolu tekitada. Need kaks tüüpi töötavad koos kaugjuhtimisseadmega, näiteks teie teleri jaoks. Viimane on see, kuidas fotogalvaanilised paneelid töötavad. Kaks dioodi kiirgavad puldist valgust: üks kiirgab nähtavat valgust, et teavitada signaali saatmisest; teine väljastab nähtamatul lainepikkusel kahendsignaali (seega vajadus nähtava fotodioodi järele). Footonid tabasid elektrone loovutavat pooljuhti, vabastades elektronid ja andes neile kineetilise energia. Kineetiline energia saab tõlkida ainult ühes suunas, kuna lubatud on ainult üks elektrivoolu suund. See toimib samamoodi nagu päikesepaneelid, teisendades päikeselt pärit footonid elektrivooluks ainult ühes suunas.
Vooluahela kaitse
Diood võib kaitsta vooluahelat valesti sisestatud patareide eest. Polaarsus on vale, kuid see ei kahjusta dioodist möödunud vooluringi, mis laseb läbi vaid nõrga voolu. Dioodid mängivad rolli ka ülepingekaitsmetes. Niinimetatud laviinidioodid viivad maandusjuhtmeni, kuid nad ei lase oma ühesuunalise orientatsiooni tõttu regulaarset voolu läbi. Piisavalt kõrge pinge korral laseb diood pinget läbi. Kui pinge tõuseb kaugelt üle töö taseme, avaneb laviinidiood ja laseb lisapinge maandusjuhtme kaudu välja.