دیود
در قطعات الکترونیکی، دستگاهی با دو الکترود که فقط اجازه می دهد جریان در یک جهت جریان یابد، اغلب برای عملکرد یکسوسازی آن استفاده می شود. و دیودهای وارکتور به عنوان خازن های قابل تنظیم الکترونیکی استفاده می شوند. جهت جریانی که اکثر دیودها دارند معمولاً به عنوان تابع "تصحیح" نامیده می شود. رایج ترین عملکرد یک دیود این است که اجازه می دهد جریان فقط در یک جهت (که به عنوان بایاس رو به جلو شناخته می شود) عبور کند و آن را در معکوس مسدود می کند (معروف به بایاس معکوس). بنابراین، دیودها را می توان به عنوان نسخه های الکترونیکی شیرهای چک در نظر گرفت.
دیودهای الکترونیکی خلاء اولیه؛ این یک دستگاه الکترونیکی است که می تواند جریان را به صورت یک طرفه هدایت کند. یک اتصال PN با دو پایانه سربی در داخل دیود نیمه هادی وجود دارد و این دستگاه الکترونیکی با توجه به جهت ولتاژ اعمال شده دارای رسانایی جریان یک طرفه است. به طور کلی، دیود کریستالی یک رابط اتصال pn است که از تف جوشی نیمه هادی های نوع p و نوع n تشکیل می شود. لایه‌های بار فضایی در دو طرف رابط آن تشکیل می‌شوند و یک میدان الکتریکی خودساخته را تشکیل می‌دهند. هنگامی که ولتاژ اعمالی برابر با صفر باشد، جریان انتشار ناشی از اختلاف غلظت حامل های بار در دو طرف اتصال pn و جریان رانش ناشی از میدان الکتریکی خودساخته برابر و در حالت تعادل الکتریکی است که همچنین ویژگی دیودها در شرایط عادی
دیودهای اولیه شامل "کریستال های سبیل گربه" و لوله های خلاء (معروف به "دریچه های یونیزاسیون حرارتی" در بریتانیا) بود. رایج ترین دیودهای امروزی بیشتر از مواد نیمه هادی مانند سیلیکون یا ژرمانیوم استفاده می کنند.

مشخصه
مثبت بودن
هنگامی که یک ولتاژ رو به جلو اعمال می شود، در ابتدای مشخصه رو ​​به جلو، ولتاژ رو به جلو بسیار کوچک است و برای غلبه بر اثر مسدود کننده میدان الکتریکی در داخل اتصال PN کافی نیست. جریان رو به جلو تقریبا صفر است و به این بخش منطقه مرده می گویند. ولتاژی که نمی تواند دیود را هدایت کند، ولتاژ منطقه مرده نامیده می شود. هنگامی که ولتاژ پیشروی بیشتر از ولتاژ منطقه مرده باشد، میدان الکتریکی در داخل اتصال PN غلبه می‌کند، دیود در جهت جلو هدایت می‌شود و جریان به سرعت با افزایش ولتاژ افزایش می‌یابد. در محدوده معمول مصرف جریان، ولتاژ پایانه دیود در طول هدایت تقریباً ثابت می ماند و این ولتاژ را ولتاژ پیشروی دیود می نامند. هنگامی که ولتاژ پیشروی دیود از مقدار معینی فراتر رود، میدان الکتریکی داخلی به سرعت تضعیف می‌شود، جریان مشخصه به سرعت افزایش می‌یابد و دیود در جهت جلو هدایت می‌شود. به آن ولتاژ آستانه یا ولتاژ آستانه می گویند که برای لوله های سیلیکونی حدود 0.5 ولت و برای لوله های ژرمانیومی حدود 0.1 ولت است. افت ولتاژ هدایت به جلو دیودهای سیلیکونی حدود 0.6-0.8 ولت است و افت ولتاژ هدایت به جلو دیودهای ژرمانیوم حدود 0.2-0.3 ولت است.
قطبیت معکوس
هنگامی که ولتاژ معکوس اعمال شده از محدوده خاصی تجاوز نمی کند، جریان عبوری از دیود جریان معکوس است که توسط حرکت رانش حامل های اقلیت ایجاد می شود. به دلیل جریان معکوس کم، دیود در حالت قطع است. این جریان معکوس به عنوان جریان اشباع معکوس یا جریان نشتی نیز شناخته می شود و جریان اشباع معکوس یک دیود به شدت تحت تأثیر دما قرار می گیرد. جریان معکوس یک ترانزیستور سیلیکونی معمولی بسیار کمتر از یک ترانزیستور ژرمانیومی است. جریان اشباع معکوس یک ترانزیستور سیلیکونی کم مصرف به ترتیب nA است، در حالی که جریان اشباع معکوس ترانزیستور ژرمانیومی کم مصرف به ترتیب μ A است. هنگامی که دما افزایش می یابد، نیمه هادی توسط گرما برانگیخته می شود، تعداد حامل های اقلیت افزایش می یابد و جریان اشباع معکوس نیز بر این اساس افزایش می یابد.

خرابی
هنگامی که ولتاژ معکوس اعمال شده از مقدار معینی فراتر رود، جریان معکوس به طور ناگهانی افزایش می یابد که به آن خرابی الکتریکی می گویند. ولتاژ بحرانی که باعث خرابی الکتریکی می شود، ولتاژ شکست معکوس دیود نامیده می شود. هنگامی که یک خرابی الکتریکی رخ می دهد، دیود رسانایی یک طرفه خود را از دست می دهد. اگر دیود به دلیل خرابی الکتریکی بیش از حد گرم نشود، رسانایی یک جهته آن ممکن است برای همیشه از بین نرود. عملکرد آن پس از حذف ولتاژ اعمال شده همچنان قابل بازیابی است، در غیر این صورت دیود آسیب می بیند. بنابراین، در حین استفاده باید از ولتاژ معکوس بیش از حد اعمال شده به دیود اجتناب شود.
دیود یک دستگاه دو ترمینال با رسانایی یک جهته است که می تواند به دیودهای الکترونیکی و دیودهای کریستالی تقسیم شود. دیودهای الکترونیکی به دلیل اتلاف حرارت فیلامنت، کارایی کمتری نسبت به دیودهای کریستالی دارند، بنابراین به ندرت دیده می شوند. دیودهای کریستالی رایج تر و رایج تر هستند. رسانایی یک طرفه دیودها تقریباً در تمام مدارهای الکترونیکی استفاده می شود و دیودهای نیمه هادی در بسیاری از مدارها نقش مهمی دارند. آنها یکی از اولین دستگاه های نیمه هادی هستند و کاربردهای گسترده ای دارند.
افت ولتاژ پیشروی یک دیود سیلیکونی (نوع غیر نورانی) 0.7 ولت است، در حالی که افت ولتاژ پیشروی یک دیود ژرمانیوم 0.3 ولت است. افت ولتاژ رو به جلو یک دیود ساطع کننده نور با رنگ های نورانی مختلف متفاوت است. عمدتاً سه رنگ وجود دارد و مقادیر مرجع افت ولتاژ خاص به شرح زیر است: افت ولتاژ دیودهای ساطع نور قرمز 2.0-2.2 ولت، افت ولتاژ دیودهای ساطع نور زرد 1.8-2.0 ولت و ولتاژ قطره دیودهای ساطع نور سبز 3.0-3.2V است. جریان نامی در طول انتشار نور معمولی حدود 20 میلی آمپر است.
ولتاژ و جریان یک دیود ارتباط خطی ندارند، بنابراین هنگام اتصال دیودهای مختلف به صورت موازی، باید مقاومت های مناسب وصل شوند.

منحنی مشخصه
مانند اتصالات PN، دیودها دارای رسانایی یک جهته هستند. منحنی مشخصه ولت آمپر معمولی دیود سیلیکون. هنگامی که یک ولتاژ رو به جلو به یک دیود اعمال می شود، زمانی که مقدار ولتاژ پایین است، جریان بسیار کم است. هنگامی که ولتاژ از 0.6 ولت تجاوز می کند، جریان شروع به افزایش تصاعدی می کند که معمولاً به آن ولتاژ روشن شدن دیود می گویند. هنگامی که ولتاژ به حدود 0.7 ولت می رسد، دیود در یک حالت کاملا رسانا قرار می گیرد که معمولاً به عنوان ولتاژ هدایت دیود شناخته می شود که با نماد UD نشان داده می شود.
برای دیودهای ژرمانیوم، ولتاژ روشن 0.2 ولت و ولتاژ هدایت UD تقریباً 0.3 ولت است. هنگامی که یک ولتاژ معکوس به یک دیود اعمال می شود، وقتی مقدار ولتاژ پایین است، جریان بسیار کم است و مقدار فعلی آن جریان اشباع معکوس IS است. هنگامی که ولتاژ معکوس از مقدار معینی بیشتر می شود، جریان شروع به افزایش شدید می کند که به آن شکست معکوس می گویند. این ولتاژ را ولتاژ شکست معکوس دیود می نامند و با نماد UBR نشان داده می شود. مقادیر UBR ولتاژ شکست انواع مختلف دیودها بسیار متفاوت است و از ده ها ولت تا چندین هزار ولت متغیر است.

خرابی معکوس
خرابی زنر
خرابی معکوس را می توان بر اساس مکانیسم به دو نوع تقسیم کرد: شکست زنر و خرابی بهمن. در صورت غلظت بالای دوپینگ، به دلیل عرض کم ناحیه سد و ولتاژ معکوس زیاد، ساختار پیوند کووالانسی در ناحیه مانع از بین می‌رود و باعث می‌شود که الکترون‌های ظرفیتی از پیوندهای کووالانسی جدا شوند و جفت حفره‌های الکترونی تولید کنند. منجر به افزایش شدید جریان می شود. این شکست شکست زنر نامیده می شود. اگر غلظت دوپینگ کم و عرض ناحیه مانع وسیع باشد، ایجاد خرابی زنر آسان نیست.

شکست بهمن
نوع دیگر خرابی، شکست بهمنی است. وقتی ولتاژ معکوس به مقدار زیادی افزایش می‌یابد، میدان الکتریکی اعمال‌شده سرعت رانش الکترون را تسریع می‌کند و باعث برخورد با الکترون‌های ظرفیتی در پیوند کووالانسی می‌شود، آنها را از پیوند کووالانسی خارج می‌کند و جفت‌های حفره‌های الکترونی جدید تولید می‌کند. حفره‌های الکترونی تازه تولید شده توسط یک میدان الکتریکی شتاب می‌گیرند و با دیگر الکترون‌های ظرفیت برخورد می‌کنند و باعث بهمنی مانند افزایش حامل‌های بار و افزایش شدید جریان می‌شوند. به این نوع خرابی، خرابی بهمنی می گویند. صرف نظر از نوع خرابی، اگر جریان محدود نباشد، ممکن است باعث آسیب دائمی به اتصال PN شود.