Диод — электрический компонент, позволяющий пропускать ток только в одном направлении. На схемах диод изображается в виде треугольника с линией через одну вершину.
Наиболее распространенный тип диода — p-n-переход. В диодах этого типа один материал (n), в котором электроны являются носителями заряда, граничит со вторым материалом (p), в котором носителями заряда являются дырки (места, обедненные электронами, которые действуют как положительно заряженные частицы). На их границе раздела образуется область обеднения, через которую электроны диффундируют, заполняя дыры на стороне p. Это останавливает дальнейший поток электронов. Когда этот переход смещен вперед (то есть к p-стороне приложено положительное напряжение), электроны могут легко перемещаться через переход, заполняя дыры, и через диод течет ток. Когда переход смещен в обратную сторону (то есть к p-стороне приложено отрицательное напряжение), область обеднения расширяется, и электроны не могут легко перемещаться через нее. Ток остается очень маленьким до тех пор, пока не будет достигнуто определенное напряжение (напряжение пробоя), и ток внезапно увеличивается.
Светоизлучающие диоды (LED) — это p-n-переходы, излучающие свет при прохождении через них тока. Несколько диодов с p-n-переходом могут быть соединены последовательно, чтобы сделать выпрямитель (электрический компонент, преобразующий переменный ток в постоянный). Диоды Зенера имеют четко определенное напряжение пробоя, поэтому при таком напряжении ток течет в обратном направлении, и постоянное напряжение может поддерживаться, несмотря на колебания напряжения или тока. В варакторных (или варикапных) диодах изменение напряжения смещения приводит к изменению емкости диода; эти диоды находят широкое применение для передачи сигналов и используются в радио- и телеиндустрии. (Более подробную информацию об этих и других типах диодов см. в разделе «Полупроводниковые приборы»).
Ранние диоды представляли собой вакуумные трубки — откачанные стеклянные или металлические электронные трубки, содержащие два электрода — отрицательно заряженный катод и положительно заряженный анод. Они использовались в качестве выпрямителей и детекторов в электронных схемах, таких как радио- и телевизионные приемники. Когда к аноду (или пластине) прикладывается положительное напряжение, электроны, испускаемые нагретым катодом, попадают на пластину и возвращаются к катоду через внешний источник питания. Если к пластине приложено отрицательное напряжение, электроны не могут покинуть катод, и ток по пластине не течет. Таким образом, диод позволяет электронам течь от катода к пластине, но не от пластины к катоду. Если к пластине приложено переменное напряжение, ток течет только в то время, когда пластина положительна. Переменное напряжение называется выпрямленным, или преобразованным в постоянный ток.
