dióda
V elektronických súčiastkach sa pre svoju rektifikačnú funkciu často používa zariadenie s dvoma elektródami, ktoré umožňuje prúdenie prúdu iba v jednom smere. A varaktorové diódy sa používajú ako elektronické nastaviteľné kondenzátory. Smerovosť prúdu, ktorú má väčšina diód, sa bežne označuje ako funkcia „usmernenia“. Najbežnejšou funkciou diódy je umožniť prechod prúdu iba v jednom smere (známe ako predpätie vpred) a blokovať ho v opačnom smere (známe ako spätné skreslenie). Preto si diódy možno predstaviť ako elektronické verzie spätných ventilov.
Skoré vákuové elektronické diódy; Je to elektronické zariadenie, ktoré môže viesť prúd jednosmerne. Vo vnútri polovodičovej diódy je PN prechod s dvomi vývodovými svorkami a toto elektronické zariadenie má jednosmernú vodivosť prúdu podľa smeru privedeného napätia. Všeobecne povedané, kryštálová dióda je rozhranie pn spojenia vytvorené spekaním polovodičov typu p a n. Vrstvy vesmírneho náboja sú vytvorené na oboch stranách jeho rozhrania a vytvárajú vlastné elektrické pole. Keď sa aplikované napätie rovná nule, difúzny prúd spôsobený rozdielom koncentrácie nosičov náboja na oboch stranách pn prechodu a driftový prúd spôsobený vlastným elektrickým poľom sú rovnaké a v stave elektrickej rovnováhy, ktorý je tiež charakteristika diód za normálnych podmienok.
Prvé diódy zahŕňali „kryštály mačacích fúzov“ a vákuové trubice (známe ako „tepelné ionizačné ventily“ vo Veľkej Británii). Najbežnejšie diódy v súčasnosti väčšinou využívajú polovodičové materiály ako kremík alebo germánium.

charakteristický
Pozitívnosť
Keď sa použije priepustné napätie, na začiatku priepustnej charakteristiky je priepustné napätie veľmi malé a nestačí na prekonanie blokujúceho účinku elektrického poľa vo vnútri PN prechodu. Dopredný prúd je takmer nulový a táto časť sa nazýva mŕtva zóna. Priepustné napätie, ktoré nemôže spôsobiť vedenie diódy, sa nazýva napätie v mŕtvej zóne. Keď je napätie v priepustnom smere väčšie ako napätie v mŕtvej zóne, elektrické pole vo vnútri PN prechodu je prekonané, dióda vedie v priepustnom smere a prúd rýchlo rastie so zvyšujúcim sa napätím. V rámci normálneho rozsahu použitia prúdu zostáva svorkové napätie diódy počas vedenia takmer konštantné a toto napätie sa nazýva priepustné napätie diódy. Keď priepustné napätie na dióde prekročí určitú hodnotu, vnútorné elektrické pole sa rýchlo oslabí, charakteristický prúd sa rýchlo zvýši a dióda vedie v priepustnom smere. Nazýva sa prahové napätie alebo prahové napätie, ktoré je asi 0,5 V pre kremíkové elektrónky a asi 0,1 V pre germániové elektrónky. Pokles napätia v doprednom vedení kremíkových diód je približne 0,6-0,8 V a pokles napätia v priepustnom vedení germániových diód je približne 0,2-0,3 V.
Obrátená polarita
Keď aplikované spätné napätie nepresiahne určitý rozsah, prúd prechádzajúci diódou je spätný prúd vytvorený driftovým pohybom menšinových nosičov. Kvôli malému spätnému prúdu je dióda v odpojenom stave. Tento spätný prúd je tiež známy ako spätný saturačný prúd alebo zvodový prúd a spätný saturačný prúd diódy je výrazne ovplyvnený teplotou. Spätný prúd typického kremíkového tranzistora je oveľa menší ako u germániového tranzistora. Reverzný saturačný prúd nízkovýkonového kremíkového tranzistora je rádovo nA, zatiaľ čo nízkovýkonový germániový tranzistor rádovo μ A. Pri zvýšení teploty je polovodič teplom excitovaný, počet menšinových nosičov sa zvyšuje a zodpovedajúcim spôsobom sa zvyšuje aj spätný saturačný prúd.

rozpad
Keď použité spätné napätie prekročí určitú hodnotu, spätný prúd sa náhle zvýši, čo sa nazýva elektrický prieraz. Kritické napätie, ktoré spôsobuje elektrický prieraz, sa nazýva reverzné prierazné napätie diódy. Keď dôjde k elektrickému výpadku, dióda stratí svoju jednosmernú vodivosť. Ak sa dióda neprehrieva v dôsledku elektrického prierazu, jej jednosmerná vodivosť nemusí byť trvalo zničená. Jeho výkon je možné obnoviť aj po odstránení privedeného napätia, inak dôjde k poškodeniu diódy. Preto by sa malo počas používania vyhnúť nadmernému spätnému napätiu aplikovanému na diódu.
Dióda je dvojpólové zariadenie s jednosmernou vodivosťou, ktoré možno rozdeliť na elektronické diódy a kryštálové diódy. Elektronické diódy majú nižšiu účinnosť ako kryštálové diódy kvôli tepelným stratám vlákna, takže sú zriedka viditeľné. Kryštálové diódy sú bežnejšie a bežne používané. Jednosmerná vodivosť diód sa používa takmer vo všetkých elektronických obvodoch a polovodičové diódy zohrávajú dôležitú úlohu v mnohých obvodoch. Sú jedným z prvých polovodičových zariadení a majú širokú škálu aplikácií.
Pokles napätia v priepustnom smere kremíkovej diódy (nesvietivého typu) je 0,7 V, zatiaľ čo pokles napätia v priepustnom smere germániovej diódy je 0,3 V. Pokles napätia v priepustnom smere diódy vyžarujúcej svetlo sa mení s rôznymi farbami svetla. Existujú hlavne tri farby a špecifické referenčné hodnoty poklesu napätia sú nasledovné: pokles napätia červených diód vyžarujúcich svetlo je 2,0 – 2,2 V, pokles napätia žltých diód vyžarujúcich svetlo je 1,8 – 2,0 V a napätie pokles zelených diód je 3,0-3,2V. Menovitý prúd pri normálnej emisii svetla je asi 20 mA.
Napätie a prúd diódy nie sú lineárne spojené, takže pri paralelnom zapojení rôznych diód by mali byť pripojené príslušné odpory.

charakteristická krivka
Rovnako ako PN prechody, diódy majú jednosmernú vodivosť. Typická voltampérová charakteristika kremíkovej diódy. Keď je na diódu privedené dopredné napätie, prúd je extrémne malý, keď je hodnota napätia nízka; Keď napätie presiahne 0,6 V, prúd začne exponenciálne narastať, čo sa bežne označuje ako zapínacie napätie diódy; Keď napätie dosiahne približne 0,7 V, dióda je v plne vodivom stave, zvyčajne označovanom ako vodivé napätie diódy, reprezentované symbolom UD.
Pre germániové diódy je zapínacie napätie 0,2V a vodivé napätie UD je približne 0,3V. Keď je na diódu privedené spätné napätie, prúd je extrémne malý, keď je hodnota napätia nízka, a jeho aktuálna hodnota je spätný saturačný prúd IS. Keď spätné napätie prekročí určitú hodnotu, prúd sa začne prudko zvyšovať, čo sa nazýva reverzný rozpad. Toto napätie sa nazýva spätné prierazné napätie diódy a je reprezentované symbolom UBR. Hodnoty prierazného napätia UBR rôznych typov diód sa značne líšia, pohybujú sa od desiatok voltov až po niekoľko tisíc voltov.

Obrátené členenie
Zenerov rozpad
Spätné členenie možno rozdeliť na dva typy na základe mechanizmu: Zenerovo členenie a lavínové členenie. V prípade vysokej koncentrácie dopingu sa v dôsledku malej šírky bariérovej oblasti a veľkého spätného napätia zničí štruktúra kovalentnej väzby v bariérovej oblasti, čo spôsobí, že sa valenčné elektróny uvoľnia z kovalentných väzieb a generujú páry elektrónových dier, čo má za následok prudký nárast prúdu. Toto členenie sa nazýva Zenerovo členenie. Ak je koncentrácia dopingu nízka a šírka oblasti bariéry je široká, nie je ľahké spôsobiť Zenerovu poruchu.

Lavínový rozpad
Ďalším typom poruchy je lavínový rozpad. Keď sa spätné napätie zvýši na veľkú hodnotu, aplikované elektrické pole zrýchli rýchlosť driftu elektrónov, čo spôsobí kolízie s valenčnými elektrónmi v kovalentnej väzbe, vyradí ich z kovalentnej väzby a generuje nové páry elektrónových dier. Novovytvorené elektrónové diery sú urýchlené elektrickým poľom a zrážajú sa s inými valenčnými elektrónmi, čo spôsobuje lavínu podobný nárast nosičov náboja a prudký nárast prúdu. Tento typ poruchy sa nazýva lavínový rozpad. Bez ohľadu na typ poruchy, ak prúd nie je obmedzený, môže spôsobiť trvalé poškodenie PN prechodu.