diod
I elektroniska komponenter används ofta en enhet med två elektroder som endast tillåter ström att flyta i en enda riktning för sin likriktarfunktion. Och varaktordioder används som elektroniska justerbara kondensatorer. Den strömriktade riktningen som de flesta dioder besitter kallas vanligen för "likriktningsfunktionen". Den vanligaste funktionen hos en diod är att tillåta ström att passera endast i en enda riktning (känd som framåtförspänning) och att blockera den bakåt (känd som omvänd bias). Därför kan dioder ses som elektroniska versioner av backventiler.
Tidiga elektroniska vakuumdioder; Det är en elektronisk enhet som kan leda ström enkelriktat. Det finns en PN-övergång med två ledningsterminaler inuti halvledardioden, och denna elektroniska enhet har enkelriktad strömledningsförmåga enligt riktningen för den applicerade spänningen. Generellt sett är en kristalldiod ett pn-övergångsgränssnitt bildat av sintring av halvledare av p-typ och n-typ. Rymdladdningsskikt bildas på båda sidor av dess gränssnitt och bildar ett självbyggt elektriskt fält. När den pålagda spänningen är lika med noll är diffusionsströmmen som orsakas av koncentrationsskillnaden mellan laddningsbärare på båda sidor om pn-övergången och driftströmmen som orsakas av det självbyggda elektriska fältet lika och i ett elektriskt jämviktstillstånd, vilket också är egenskaperna hos dioder under normala förhållanden.
Tidiga dioder inkluderade "cat whisker crystals" och vakuumrör (kända som "termiska joniseringsventiler" i Storbritannien). De vanligaste dioderna nuförtiden använder mestadels halvledarmaterial som kisel eller germanium.

karakteristisk
Positivitet
När en framåtspänning appliceras, i början av framåtkarakteristiken, är framåtspänningen mycket liten och inte tillräcklig för att övervinna blockeringseffekten av det elektriska fältet inuti PN-övergången. Framströmmen är nästan noll, och denna sektion kallas dödzonen. Framspänningen som inte kan få dioden att leda kallas dödzonsspänningen. När framåtspänningen är större än dödzonsspänningen övervinns det elektriska fältet inuti PN-övergången, dioden leder i framåtriktningen och strömmen ökar snabbt med spänningsökningen. Inom det normala området för strömanvändning förblir diodens terminalspänning nästan konstant under ledning, och denna spänning kallas diodens framspänning. När framspänningen över dioden överstiger ett visst värde försvagas det interna elektriska fältet snabbt, den karakteristiska strömmen ökar snabbt och dioden leder i framåtriktningen. Det kallas tröskelspänning eller tröskelspänning, vilket är cirka 0,5V för silikonrör och cirka 0,1V för germaniumrör. Framledningsspänningsfallet för kiseldioder är cirka 0,6-0,8V, och framåtledningsspänningsfallet för germaniumdioder är cirka 0,2-0,3V.
Omvänd polaritet
När den applicerade backspänningen inte överstiger ett visst område, är strömmen som passerar genom dioden den omvända strömmen som bildas av minoritetsbärarnas driftrörelse. På grund av den lilla backströmmen är dioden i ett avstängt tillstånd. Denna omvända ström är också känd som omvänd mättnadsström eller läckström, och den omvända mättnadsströmmen för en diod påverkas kraftigt av temperaturen. Den omvända strömmen för en typisk kiseltransistor är mycket mindre än den för en germaniumtransistor. Den omvända mättnadsströmmen för en lågeffektkiseltransistor är i storleksordningen nA, medan den för en lågeffekts germaniumtransistor är i storleksordningen μ A. När temperaturen stiger exciteras halvledaren av värme, antalet minoritetsbärvågor ökar, och den omvända mättnadsströmmen ökar också i enlighet med detta.

sammanbrott
När den pålagda backspänningen överstiger ett visst värde kommer backströmmen plötsligt att öka, vilket kallas elektriskt genombrott. Den kritiska spänningen som orsakar elektriskt genombrott kallas diodens omvända genombrottsspänning. När ett elektriskt haveri inträffar förlorar dioden sin enkelriktade ledningsförmåga. Om dioden inte överhettas på grund av elektriskt genombrott, kan dess enkelriktade ledningsförmåga inte förstöras permanent. Dess prestanda kan fortfarande återställas efter att den applicerade spänningen tagits bort, annars kommer dioden att skadas. Därför bör överdriven omvänd spänning som appliceras på dioden undvikas under användning.
En diod är en enhet med två terminaler med enkelriktad ledningsförmåga, som kan delas in i elektroniska dioder och kristalldioder. Elektroniska dioder har lägre effektivitet än kristalldioder på grund av värmeförlusten av glödtråden, så de ses sällan. Kristalldioder är vanligare och vanligare. Diodernas enkelriktade ledningsförmåga används i nästan alla elektroniska kretsar, och halvledardioder spelar en viktig roll i många kretsar. De är en av de tidigaste halvledarenheterna och har ett brett utbud av applikationer.
Framspänningsfallet för en kiseldiod (icke lysande typ) är 0,7V, medan framspänningsfallet för en germaniumdiod är 0,3V. Framspänningsfallet för en lysdiod varierar med olika lysande färger. Det finns huvudsakligen tre färger, och de specifika referensvärdena för spänningsfallet är som följer: spänningsfallet för röda lysdioder är 2,0-2,2V, spänningsfallet för gula lysdioder är 1,8-2,0V, och spänningen droppen av gröna lysdioder är 3,0-3,2V. Märkströmmen under normal ljusemission är cirka 20mA.
Spänningen och strömmen hos en diod är inte linjärt relaterade, så vid parallellkoppling av olika dioder bör lämpliga motstånd anslutas.

karakteristisk kurva
Liksom PN-övergångar har dioder enkelriktad ledningsförmåga. Typisk volt ampere karakteristisk kurva för kiseldiod. När en framåtspänning appliceras på en diod är strömmen extremt liten när spänningsvärdet är lågt; När spänningen överstiger 0,6V börjar strömmen att öka exponentiellt, vilket vanligtvis kallas diodens tändspänning; När spänningen når cirka 0,7V är dioden i ett fullt ledande tillstånd, vanligen kallad diodens ledningsspänning, representerad av symbolen UD.
För germaniumdioder är startspänningen 0,2V och ledningsspänningen UD är ungefär 0,3V. När en omvänd spänning appliceras på en diod är strömmen extremt liten när spänningsvärdet är lågt, och dess strömvärde är den omvända mättnadsströmmen IS. När backspänningen överstiger ett visst värde börjar strömmen att öka kraftigt, vilket kallas omvänd nedbrytning. Denna spänning kallas den omvända genombrottsspänningen för dioden och representeras av symbolen UBR. Genomslagsspänningens UBR-värden för olika typer av dioder varierar mycket, allt från tiotals volt till flera tusen volt.

Omvänd nedbrytning
Zener sammanbrott
Omvänd nedbrytning kan delas in i två typer baserat på mekanismen: Zenernedbrytning och Avalanche-nedbrytning. I fallet med hög dopningskoncentration, på grund av den lilla bredden på barriärområdet och den stora backspänningen, förstörs den kovalenta bindningsstrukturen i barriärområdet, vilket gör att valenselektronerna bryts loss från kovalenta bindningar och genererar elektronhålspar, vilket resulterar i en kraftig ökning av strömmen. Denna nedbrytning kallas Zener-nedbrytning. Om dopningskoncentrationen är låg och barriärområdets bredd är bred är det inte lätt att orsaka Zener-nedbrytning.

Lavinsammanbrott
En annan typ av haveri är lavinhaveri. När den omvända spänningen ökar till ett stort värde, accelererar det pålagda elektriska fältet elektrondrifthastigheten, vilket orsakar kollisioner med valenselektronerna i den kovalenta bindningen, slår ut dem ur den kovalenta bindningen och genererar nya elektronhålspar. De nygenererade elektronhålen accelereras av ett elektriskt fält och kolliderar med andra valenselektroner, vilket orsakar en lavinliknande ökning av laddningsbärare och en kraftig ökning av strömmen. Denna typ av haveri kallas lavinhaveri. Oavsett typ av haveri, om strömmen inte är begränsad, kan det orsaka permanent skada på PN-övergången.