díode
En components electrònics, sovint s'utilitza un dispositiu amb dos elèctrodes que només permet que el corrent flueixi en una única direcció per a la seva funció de rectificació. I els díodes varactor s'utilitzen com a condensadors electrònics ajustables. La direccionalitat actual que posseeixen la majoria dels díodes es coneix comunament com a funció de "rectificació". La funció més comuna d'un díode és permetre que el corrent passi només en una única direcció (coneguda com a polarització directa) i bloquejar-la a la inversa (coneguda com a polarització inversa). Per tant, els díodes es poden considerar versions electròniques de les vàlvules de retenció.
Primers díodes electrònics de buit; És un dispositiu electrònic que pot conduir el corrent de manera unidireccional. Hi ha una unió PN amb dos terminals de plom dins del díode semiconductor, i aquest dispositiu electrònic té una conductivitat de corrent unidireccional segons la direcció de la tensió aplicada. En termes generals, un díode de cristall és una interfície d'unió pn formada per sinterització de semiconductors de tipus p i de tipus n. Les capes de càrrega espacial es formen a ambdós costats de la seva interfície, formant un camp elèctric autoconstruït. Quan la tensió aplicada és igual a zero, el corrent de difusió causat per la diferència de concentració dels portadors de càrrega a ambdós costats de la unió pn i el corrent de deriva causat pel camp elèctric autoconstruït són iguals i en un estat d'equilibri elèctric, que també ho és. la característica dels díodes en condicions normals.
Els primers díodes incloïen "cristalls de bigotis de gat" i tubs de buit (coneguts com a "vàlvules d'ionització tèrmica" al Regne Unit). Els díodes més comuns avui en dia utilitzen majoritàriament materials semiconductors com el silici o el germani.

característica
La positivitat
Quan s'aplica una tensió directa, al principi de la característica directa, la tensió directa és molt petita i no és suficient per superar l'efecte de bloqueig del camp elèctric dins de la unió PN. El corrent directe és gairebé zero, i aquesta secció s'anomena zona morta. La tensió directa que no pot fer que el díode condueixi s'anomena tensió de zona morta. Quan la tensió directa és superior a la tensió de la zona morta, el camp elèctric dins de la unió PN es supera, el díode condueix en la direcció cap endavant i el corrent augmenta ràpidament amb l'augment de la tensió. Dins del rang normal d'ús de corrent, la tensió terminal del díode es manté gairebé constant durant la conducció, i aquesta tensió s'anomena tensió directa del díode. Quan la tensió directa a través del díode supera un cert valor, el camp elèctric intern es debilita ràpidament, el corrent característic augmenta ràpidament i el díode condueix en la direcció cap endavant. S'anomena tensió llindar o tensió llindar, que és d'uns 0,5 V per als tubs de silici i uns 0,1 V per als tubs de germani. La caiguda de tensió de conducció directa dels díodes de silici és d'uns 0,6-0,8 V i la caiguda de tensió de conducció directa dels díodes de germani és d'uns 0,2-0,3 V.
Polaritat inversa
Quan la tensió inversa aplicada no supera un determinat rang, el corrent que passa pel díode és el corrent invers format pel moviment de deriva dels portadors minoritaris. A causa del petit corrent invers, el díode es troba en estat de tall. Aquest corrent invers també es coneix com a corrent de saturació inversa o corrent de fuga, i el corrent de saturació inversa d'un díode es veu molt afectat per la temperatura. El corrent invers d'un transistor de silici típic és molt més petit que el d'un transistor de germani. El corrent de saturació inversa d'un transistor de silici de baixa potència és de l'ordre de nA, mentre que el d'un transistor de germani de baixa potència és de l'ordre de μ A. Quan la temperatura augmenta, el semiconductor és excitat per la calor, el nombre de els portadors minoritaris augmenta, i el corrent de saturació inversa també augmenta en conseqüència.

avaria
Quan la tensió inversa aplicada supera un cert valor, el corrent invers augmentarà de sobte, cosa que s'anomena avaria elèctrica. La tensió crítica que provoca una avaria elèctrica s'anomena tensió de ruptura inversa del díode. Quan es produeix una avaria elèctrica, el díode perd la seva conductivitat unidireccional. Si el díode no es sobreescalfa a causa d'una avaria elèctrica, és possible que la seva conductivitat unidireccional no es destrueixi permanentment. El seu rendiment encara es pot restaurar després d'eliminar la tensió aplicada, en cas contrari el díode es farà malbé. Per tant, s'ha d'evitar una tensió inversa excessiva aplicada al díode durant l'ús.
Un díode és un dispositiu de dos terminals amb conductivitat unidireccional, que es pot dividir en díodes electrònics i díodes de cristall. Els díodes electrònics tenen una eficiència menor que els díodes de cristall a causa de la pèrdua de calor del filament, de manera que es veuen poques vegades. Els díodes de cristall són més comuns i utilitzats habitualment. La conductivitat unidireccional dels díodes s'utilitza en gairebé tots els circuits electrònics, i els díodes semiconductors tenen un paper important en molts circuits. Són un dels primers dispositius semiconductors i tenen una àmplia gamma d'aplicacions.
La caiguda de tensió directa d'un díode de silici (tipus no lluminós) és de 0,7 V, mentre que la caiguda de tensió directa d'un díode de germani és de 0,3 V. La caiguda de tensió directa d'un díode emissor de llum varia amb diferents colors lluminosos. Hi ha principalment tres colors, i els valors de referència específics de caiguda de tensió són els següents: la caiguda de tensió dels díodes emissors de llum vermella és de 2,0-2,2 V, la caiguda de tensió dels díodes emissors de llum groc és de 1,8-2,0 V i la tensió. la caiguda dels díodes emissors de llum verda és de 3,0-3,2 V. El corrent nominal durant l'emissió de llum normal és d'uns 20 mA.
La tensió i el corrent d'un díode no estan relacionats linealment, de manera que quan es connecten diferents díodes en paral·lel, s'han de connectar resistències adequades.

corba característica
Igual que les unions PN, els díodes tenen conductivitat unidireccional. Corba característica típica de volts amperes del díode de silici. Quan s'aplica una tensió directa a un díode, el corrent és extremadament petit quan el valor de la tensió és baix; Quan la tensió supera els 0,6 V, el corrent comença a augmentar exponencialment, cosa que es coneix com a tensió d'encesa del díode; Quan la tensió arriba a uns 0,7 V, el díode es troba en un estat totalment conductor, normalment conegut com a tensió de conducció del díode, representat pel símbol UD.
Per als díodes de germani, la tensió d'encesa és de 0,2 V i la tensió de conducció UD és d'aproximadament 0,3 V. Quan s'aplica una tensió inversa a un díode, el corrent és extremadament petit quan el valor de la tensió és baix, i el seu valor actual és el corrent de saturació inversa IS. Quan la tensió inversa supera un cert valor, el corrent comença a augmentar bruscament, cosa que s'anomena ruptura inversa. Aquesta tensió s'anomena tensió de ruptura inversa del díode i es representa amb el símbol UBR. Els valors UBR de tensió de ruptura dels diferents tipus de díodes varien molt, que van des de desenes de volts fins a diversos milers de volts.

Avaria inversa
Avaria Zener
L'avaria inversa es pot dividir en dos tipus segons el mecanisme: avaria Zener i avaria d'allau. En el cas d'una concentració elevada de dopatge, a causa de la petita amplada de la regió de la barrera i la gran tensió inversa, l'estructura d'enllaç covalent a la regió de la barrera es destrueix, fent que els electrons de valència es trenquin dels enllaços covalents i generin parells de forats d'electrons, resultant en un fort augment del corrent. Aquesta avaria s'anomena avaria Zener. Si la concentració de dopatge és baixa i l'amplada de la regió de la barrera és àmplia, no és fàcil provocar una ruptura de Zener.

Avaria d'allau
Un altre tipus d'avaria és l'avaria d'allaus. Quan la tensió inversa augmenta a un gran valor, el camp elèctric aplicat accelera la velocitat de deriva d'electrons, provocant col·lisions amb els electrons de valència de l'enllaç covalent, eliminant-los de l'enllaç covalent i generant nous parells de forats d'electrons. Els forats d'electrons generats recentment són accelerats per un camp elèctric i xoquen amb altres electrons de valència, provocant una allau com un augment dels portadors de càrrega i un fort augment del corrent. Aquest tipus d'avaria s'anomena avaria d'allau. Independentment del tipus d'avaria, si el corrent no està limitat, pot causar danys permanents a la unió PN.