Diode so polprevodniške naprave, ki učinkovito blokirajo tok v eno smer, hkrati pa omogočajo pretok toka v drugo. Idealna dioda torej deluje kot stikalo, ki je v eno smer odprto, v drugo pa zaprto. Diode so zaprte v ohišjih, kot sta steklo ali plastika, ki so označene s trakom, ki označuje katodno stran. Tok toka od anode do katode pomeni, da je dioda usmerjena naprej, medtem ko tok toka od katode do anode pomeni, da je dioda obrnjena naprej.
Gradnja
Diode nastanejo iz polprevodnikov, kot sta silicij ali germanij, ki so dopirani tako, da tvorijo tako imenovani PN spoj. PN-spoji so ustvarjeni iz kombinacije polprevodnikov tipa P in tipa N. P pomeni pozitivno, N pa negativno. Polprevodniki imajo luknje ali pozitivne naboje ter proste elektrone ali negativne naboje.
Vrste P in N
Polprevodnik, dopiran v P-tip, ima luknje kot večinski nosilec, elektroni pa manjšinski nosilci. Priložena napetost povzroči, da se elektroni premikajo v levo, luknje pa v desno, luknje pa se rekombinirajo s prostimi elektroni iz zunanjega vezja. Število elektronov je tako malo, da je njihov učinek zanemarljiv, zato se upošteva le gibanje lukenj. P-tipi imajo presežek pozitivnega naboja.
Polprevodnik, dopiran v N-tip, ima proste elektrone kot večinski nosilec in luknje kot manjšinski nosilec. Priložena napetost povzroči, da se prosti elektroni premikajo v levo, luknje pa v desno. Te luknje zapolnijo elektroni iz zunanjega vezja. Lukenj je tako malo, da je njihov učinek zanemarljiv, zato se upošteva le pretok prostih elektronov. N-tipi imajo presežek negativnega naboja.
Lastnosti
Diodo simbolizira puščica, ki označuje smer dovoljenega toka. Imenuje se usmerjena naprej, kadar tok teče po tej poti. Puščica ima črto, ki označuje, da je tok blokiran, ko gre v nasprotni smeri. Dioda s tokovnim tokom v napačni smeri se imenuje obratno pristranska. V resničnem življenju bodo diode z obratno pristranskostjo blokirale tok toka, vendar bodo nekatere končno dovolile, če je preveč napačne poti. Ko se to zgodi, se običajne diode samodejno uničijo.
Posebne vrste
LED so diode, ki oddajajo svetlobo, posebej izdelane za oddajanje svetlobe. Zener diode so narejene tako, da delujejo, kadar so obrnjene, namesto da bi se uničile. Varistorji se obnašajo kot povratne zener diode in zmorejo do 1.000 voltov. Varaktorji delujejo kot kondenzatorji, ki spreminjajo napetost.
Uporabe
Diode se uporabljajo na številne načine. Nekateri med njimi spreminjajo izmenični tok v enosmerni tok, tako da odstranijo del signala. V tej funkciji so znani kot usmerniki. Delujejo kot električna stikala in so uporabni pri prenapetostnih zaščitnih napravah, saj lahko preprečijo napetostne skoke. Uporabljajo se pri izvajanju digitalne logike. Uporabljajo se tudi za ustvarjanje napajalnikov in podvojiteljev napetosti.
LED se uporabljajo kot senzorji, pa tudi za osvetlitev svetlobnih naprav in laserjev. Zenerjeve diode delujejo kot regulatorji napetosti, varaktorji se uporabljajo pri elektronski nastavitvi, varistorji pa za zatiranje prehodnih razmer v izmeničnih vodih.
Diode so osnova tranzistorjev in op-ojačevalnikov.