Диода је електронска компонента са два терминала која проводи електричну енергију у само једном смеру и то само када се на њена два терминала примени одређена минимална разлика потенцијала или напон. Ране диоде су коришћене за претварање наизменичне струје у једносмерну и за филтрирање сигнала у радио пријемницима. Диоде су од тада постале свеприсутне, користе се за заштиту електронике, осветљавају наше домове и шаљу сигнале даљинског управљања.
Основна структура
Да би се разумела основа употребе диоде, помаже се сагледавању структуре стандардне диоде. Стандардна п-н диода има два полупроводника који остварују контакт формирајући интерфејс. Чисти полупроводници не проводе, па се додају металне нечистоће. У једном полупроводнику п-н диоде метал загађивач лако предаје електрон; други је такође допиран (пречишћен) металом који лако прихвата електрон. На интерфејсу се електрони померају са једне стране на другу, чинећи атоме које су електрони оставили позитивно наелектрисане, а атоме који примају негативне. Ово одступање од неутралности дешава се само на интерфејсу. Ствара електрично поље тако да електрони који улазе из спољне струје углавном прелазе са стране која прихвата електрон на страну која донира електрон.
Ране диоде: Радио
Ово једносмерно својство је први пут искоришћено у АМ радио станицама. Радио сигнал осцилира напред-назад, стварајући наизменичну струју у антени. Пре појачања, сигнал мора бити једносмеран. Диодна радио станица зато пропушта половину сигнала померајући електроне у једном смеру, али не и другу половину. Укратко, АЦ се претвара у једносмерну струју. Кондензатори затим филтрирају високе фреквенције, остављајући само аудио сигнал, спреман за појачање.
ЛЕД
Ако примените напон на диоди, електрони из електричне струје крећу се око електрично коло ће емитовати одређену таласну дужину светлости када се прикачи на нечистоћу која прихвата електрон. На овај начин светлеће диоде (ЛЕД) производе светлост. Електрони се затим крећу преко интерфејса полупроводника због електричног поља између њих, прелазе полупроводник који донира електроне и наставља до задњег краја извора напона да би довршио струјно коло.
Фотодиоде и светлосно осетљиве диоде
Као што диоде могу да производе светлост, оне такође могу створити струју кад је приме. Ова два типа заједно раде на даљинском управљачу, на пример за ваш телевизор. Ово друго функционише фотонапонски панели. Две диоде емитују светлост са даљинског управљача: Једна емитује видљиво светло да бисте знали да се сигнал шаље; други емитује бинарни сигнал на невидљивој таласној дужини (дакле потреба за видљивом фотодиодом). Фотони су погодили полупроводник који донира електрон, ослобађајући електроне и дајући им кинетичку енергију. Кинетичка енергија се може превести у само једном смеру, јер је дозвољен само један смер електричне струје. То је исти начин на који раде соларни панели, преводећи фотоне са сунца у електричну струју само у једном правцу.
Заштита струјног круга
Диода може заштитити кола од неправилно уметнутих батерија. Поларитет ће бити нетачан, али неће оштетити струјни круг поред диоде, који пропушта само слабу струју. Диоде такође играју улогу у пренапонским заштитницима. Такозване „лавинске“ диоде воде до уземљења, али не пропуштају редовну струју због своје једносмерне оријентације. При довољно високом напону, диода ће пропустити напон. Када напон скочи далеко изнад нивоа рада, лавина диода се отвара и пушта додатни напон кроз жицу уземљења.