Jeśli półprzewodnik typu n jest połączony z ujemnym biegunem źródła napięcia, a półprzewodnik typu p z dodatnim, obserwuje się przepływ prądu elektrycznego o stosunkowo dużym natężeniu. Elektrony z ujemnego bieguna źródła napięcia dopływają do obszaru n, który ma potencjał dodatni. Natomiast elektrony z obszaru p (ma on potencjał ujemny) spływają do dodatniego bieguna źródła napięcia, robiąc miejsce dla kolejnych elektronów dyfundujących z n do p. Oczywiście w tym samym czasie dziury przemieszczają się w przeciwną stronę. Mówimy wtedy, że złącze n-p zostało włączone w obwód w kierunku przewodzenia. Podczas połączenia odwrotnego amperomierz pokazuje bardzo słaby prąd lub całkowity jego brak. Spowodowane to jest tym, że elektrony w obszarze n są przyciągane ku dodatniemu biegunowi źródła napięcia, a dziury w obszarze p ku ujemnemu i w pobliżu złącza nie mamy nośników prądu elektrycznego. W obwodzie nie może, więc płynąć w sposób ciągły prąd o większym natężeniu i mówimy, że złącze zostało włączone w kierunku zaporowym. Fakt przewodzenia przez złącze, n-p tylko w jedną stronę został wykorzystany do prostowania prądu zmiennego. Złącze użyte do tego celu nazywa się diodą półprzewodnikową. Charakterystykę prądowo-napięciową diody Zenera przedstawiono na rysunku. Przy polaryzacji w kierunku przewodzenia dioda Zenera zachowuje się tak jak “zwykła dioda”, tzn. spadek napięcia na niej jest niewielki i wynosi. Przy polaryzacji zaporowej gwałtowny wzrost prądu występuje dla pewnej wartości napięcia (zależy to od sposobu wykonania diody). Tę ostatnią właściwość wykorzystuje się stosując diodę Zenera jako element stabilizacyjny w stabilizatorach napięć. W przypadku charakterystyki diody Zenera mamy do czynienia ze spontaniczną emisją nośników z wiązań atomowych wywołaną dużymi natężeniami pola w złączu p-n o wartości powyżej 10⁷ V/m. Jest to tak zwane zjawisko Zenera. Zjawisko to obserwuje się tylko w bardzo wąskich barierach, których grubość jest mniejsza niż długość drogi swobodnej. Tak wąskie bariery mogą powstawać tylko w bardzo silnie domieszkowanych. Elementy półprzewodnikowe powinny pracować w dość szerokim zakresie zmian temperatury otoczenia od -40 do 200^oC. Temperatura wpływa w dużym stopniu na rezystywność materiału półprzewodnikowego. Wzrost temperatury powoduje malenie prądu diody, gdzie przy temp. 40^oC i prądzie diody 10 mA prąd zmalał do 7,5 mA. Z rezystancji dynamicznych wynika, że najlepsze parametry stabilizacji posiadają diody Zenera. Diody stabilizacyjne pracują przy polaryzacji w kierunku zaporowym, charakteryzując się niewielkimi zmianami napięcia pod wpływem dużych zmian prądu. Wykorzystują one zjawisko Zenera bądź lawinowe. Temperaturowy współczynnik napięcia przy przebiciu Zenera ma znak ujemny, temperaturowy współczynnik napięcia przy przebiciu lawinowym ma znak dodatni.

Diody kierunku przewodzenia mogą przenosić duże wartości prądu, bo ich rezystancja jest wtedy mała, natomiast w kierunku zaporowym praktycznie nie przewodzą, bo rezystancja złącza drastycznie wzrasta. W idealnej diodzie rezystancja w kierunku przewodzenia równa się 0, a w kierunku zaporowym dąży do nieskończoności. Takie własności wykorzystuje się przy budowie prostowników.

Dioda Zenera pracuje tylko w kierunku zaporowym. W kierunku przewodzenia przepuszcza ona bardzo niskie napięcie ( ok. 0,7V ), co raczej nie jest wykorzystywane w praktyce.

Praca w kierunku zaporowym charakteryzuje się utrzymywaniem danego napięcia niezależnie od wartości prądu płynącego przez układ. Ta własność jest szeroko stosowana we wszelkiego rodzaju urządzeniach elektronicznych, gdzie wymagana jest stała wartość napięcia przy zmiennym obciążeniu układu

Przebicie Zenera jest zjawiskiem gwałtownego wzrostu prądu płynącego przez złącze spolaryzowane zaporowo, zachodzącego w silnie domieszkowanym złączu pn o wąskiej warstwie zaporowej przy napięciu mniejszym bądź równym 5 V. Jego przyczyną jest pojawienie się dodatkowych nośników w warstwie zaporowej pod wpływem jonizacji elektrostatycznej atomów w warstwie zaporowej.

Obydwa rodzaje przebić nie powodują zniszczenia diody, pod warunkiem, że nie następuje zbytnie przegrzanie złącza na skutek wydzielania się dużej mocy. W zakresie przebicia dioda charakteryzuje się bardzo małą rezystancją dynamiczną (przyrostową). Dużym zmianą prądu odpowiadają bardzo małe zmiany napięcia. Efekt przebicia może być wykorzystany do stabilizacji napięcia stałego.

Dioda Zenera wykorzystuje właściwość złącza p-n, która dla zwykłych diod powoduje ich uszkodzenie, mianowicie przekroczenie maksymalnego napięcia wstecznego jest tutaj dokładnie określone i jest nazwane napięciem Zenera UZ. Na rysunku 2.01 jest przedstawiony symbol graficzny diody Zenera. Zaś poniżej na rys. 2.02 przedstawiona jest charakterystyka tej diody.		rys. 2.01
Stabilizacja na diodzie Zenera polega na tym, że dużym zmianom prądu diody ID towarzyszą bardzo małe zmiany spadku napięcia UAK i przyjmuje się, że napięcie na diodzie nie zmienia się i jest równe napięciu Zenera UZ. Napięcie przebicia na diodzie Zenera jest określone precyzyjnie, zatem charakterystyka diody w kierunku zaporowym musi wykazać bardzo wyraźne przegięcie (widoczne na rysunku 2.02 i 2.03). Napięcie w kierunku zaporowym nie jest dowolne i dioda nie będzie odwracać każdego przebicia. Przedstawione to jest na rysunku poniżej (rys. 2.03).	rys. 2.02
Charakterystyka prądowo- napięciowa diody Zenera rys. 2.03
Widoczny jest tu wyraźnie zakres przebicia odwracalnego jak i zakres przebicia nieodwracalnego. Legenda rys. 2.03: Parametry dopuszczalne dla diody Zenera      P max - dopuszczalna moc jaka może wydzielić się na diodzie      IZ max - dopuszczalny prąd diody      tj max - dopuszczalna temperatura złącza Parametry charakterystyczne dla diody Zenera      UZ - napięcie stabilizacji, Zenera.      rZ - rezystancja dynamiczna w zakresie przebicia      TKUZ - temperaturowy współczynnik napięcia Zenera      UF - napięcie przewodzenia      IR - prąd wsteczny
Przykładowe parametry diod Zenera:

Jedne z ważniejszych parametrów diod Zenera :

• rezystancja statyczna - stosunek napięcia na diodzie do płynącego przez nią prądu w danym punkcie pracy

• rezystancja dynamiczna - stosunek przyrostu napięcia na diodzie do przyrostu prądu płynącego przez diodę dla liniowej części charakterystyki

---