Polovodičová dioda se skládá ze dvou příměsových polovodičů - jeden polovodič je typu N (katoda) a druhý polovodič je typu P (anoda). Na rozhraní polovodičů vznikne přechod P-N (hradlová vrstva), který v ideálním případě propouští proud pouze jedním směrem.
Základem diody bývá křemíková nebo germaniová destička, obohacená z jedné strany o prvek s pěti valenčními elektrony (fosfor, arsen), z druhé strany o prvek s třemi valenčními elektrony (bor, hliník, gallium, indium). Vzájemným silovým působením mezi částicemi se na přechodu P-N vytvoří vnitřní elektrické pole.
Druhy polovodičových diod
Kromě základního druhu polovodičové diody existují diody se speciálním chováním přechodu P-N:
- Fotodioda - dopadající světelné nebo jiné záření způsobí v oblasti přechodu P-N vytvoření dvojice elektron - kladná díra, a tím podle způsobu zapojení dojde ke zvýšení vodivosti nebo ke zvýšení napětí na přechodu P-N,
- LED - rekombinace v oblasti přechodu P-N způsobují vydávání světelného záření
- Varikap - změnou napětí na diodě v závěrném směru se mění její kapacita, varikap je vyroben tak, aby tato změna byla co nejvýraznější
- Zenerova dioda - má nízké napětí při kterém v závěrném směru dochází k nedestruktivnímu průrazu, a dá se tak ve vhodném zapojení využít ke stabilizaci napětí
- Tunelová dioda - její voltampérová charakteristika obsahuje oblast záporného diferenciálního odporu
Dále se diody dělí podle schopnosti snést různou zátěž nebo podle frekvence střídavého proudu (vysoko- a nízkofrekvenční diody), pro který se určeny.
Parametry polovodičové diody
- Prahové napětí - elektrické napětí, při kterém dojde ke zrušení hradlové vrstvy
- Průrazné napětí - elektrické napětí, které způsobí při zapojení v závěrném směru zničení přechodu P-N a průchod proudu diodou
- VA charakteristika - závislost proudu protékajícího diodou na napětí mezi vývody
- Maximální zatížení - největší možný výkon elektrického proudu nepoškozující diodu
- Maximální proud - největší proud, který může procházet diodou
- Teplotní rozmezí - rozmezí teplot, při kterých může dioda pracovat
- Polovodičová dioda v elektrickém obvodu
Elektrotechnická značka
Propustný směr
Při zapojení kladného pólu zdroje k anodě (typ P) a záporného pólu zdroje ke katodě (typ N) se přechod P-N v diodě, bránící průchodu částic, zmenší nebo úplně zruší. Diodou protéká elektrický proud, elektrický odpor diody může být velmi nízký.