Diodą półprzewodnikową nazywamy element wykonany z półprzewodnika, zawierającego jedno złącze - najczęściej p-n z dwiema końcówkami wyprowadzeń.
Charakterystyka diody oraz jej parametry są podobne, a nawet niekiedy takie same jak złącza p-n . Ze względu na swą budowę, dioda przepuszcza prąd w jednym kierunku, natomiast w kierunku przeciwnym - w minimalnym stopniu.
Diody stosowane są w układach analogowych i cyfrowych. W układach analogowych wykorzystywana jest zależność rezystancji dynamicznej od napięcia lub prądu wejściowego, lub też zmiany pojemności w funkcji napięcia. W układach cyfrowych istotne są natomiast właściwości przełączające diody.
Diody półprzewodnikowe stosuje się w układach prostowania prądu zmiennego,
w układach modulacji i detekcji, przełączania, generacji i wzmacniania sygnałów elektrycznych.
Każda dioda ma pewną częstotliwość graniczną, po przekroczeniu której nie zachowuje się jak dioda, lecz jak kondensator.
Klasyfikację diod można przeprowadzić ze względu na:
materiał (krzemowe, germanowe z arsenku galu);
konstrukcję (ostrzowe i warstwowe; stopowe i dyfuzyjne: mesa, planarne i epiplarne);
strukturę fizyczną złącza (p-n, m-s, heterozłącza);
zastosowanie (prostownicze, uniwersalne, impulsowe, stabilitrony - Zenera, pojemnościowe - warikapy i waraktory, tunelowe, mikrofalowe: detekcyjne
i mieszające);
przebiegające zjawiska (Zenera, Gunna, lawinowe, tunelowe).
Różnorodność tych typów jest związana z:
poziomem i rozkładem koncentracji domieszek, mających wpływ na charakterystykę prądowo-napięciową;
rozmiarami geometrycznymi poszczególnych obszarów półprzewodnika i rodzajem obudowy.
Parametry diod mogą być charakterystyczne lub dopuszczalne (graniczne).
Wartość prądu nasycenia diod germanowych jest rzędu uA, a diod krzemowych - nA.
Ze wzrostem temperatury prąd nasycenia podwaja swoją wartość (dla diody
krzemowej co 6oC, a dla germanowej co 10oC).
CHARAKTERYSTYKA POSZCZEGÓLNYCH TYPÓW DIOD:
Diody prostownicze są przeznaczone do prostowania napięcia bądź prądu
przemiennego o małej częstotliwości. Prostowanie jest to przetwarzanie prądu
przemiennego na prąd jednokierunkowy. Diody te zaczynają przewodzić prąd dopiero
po przekroczeniu pewnej wartości napięcia w kierunku przewodzenia (dla diod
krzemowych wynosi ona ok. 0,7 V, a dla germanowych ok. 0,3 V).
Diody stabilizacyjne są to diody przeznaczone do stabilizacji lub ograniczania
napięć. Diody stabilizacyjne pracują przy polaryzacji w kierunku zaporowym,
charakteryzując się niewielkimi zmianami napięcia pod wpływem dużych zmian prądu.
Diody te wykorzystują zjawisko Zenera lub lawinowe.
Diody pojemnościowe (warikapy i waraktory) pracują przy polaryzacji
zaporowej, charakteryzując się zmienną pojemnością napięcia.
Ze względu na małe wymiary diod pojemnościowych, dużą wytrzymałość na udary
i małą zależność od zmian temperatury, mogą one w wielu wypadkach zastąpić
kondensatory zmienne lub ceramiczne.
Diody przełączające - do nich zaliczane są diody: tunelowe, ładunkowe,
ostrzowe, Schottky`ego.
Zastosowanie: w przełącznikach, we wzmacniaczach o małych szumach
i w generatorach mikrofalowych
Diody generacyjne i wzmacniające:
tunelowe
lawinowe Reada i Impatt
Gunna
Dioda Gunna jest to element, którego działanie polega na specyficznej zależności
prędkości elektronów od natężenia pola elektrycznego (zjawisko Gunna), czego
rezultatem jest istnienie ujemnej konduktacji w diodzie.
Diody Gunna są stosowane w generatorach mikrofalowych o częstotliwości rzędu
GHz.