Les diodes sont des dispositifs semi-conducteurs qui bloquent efficacement le courant dans un sens tout en permettant le passage du courant dans l'autre. Une diode idéale agit donc comme un interrupteur ouvert dans une direction et fermé dans l'autre. Les diodes sont enfermées dans des boîtiers en verre ou en plastique marqués d'une bande pour indiquer le côté de la cathode. Le passage du courant de l'anode à la cathode signifie que la diode est polarisée en direct, tandis que le courant passant de la cathode à l'anode signifie que la diode est polarisée en inverse.

Construction

Les diodes sont formées à partir de semi-conducteurs comme du silicium ou du germanium qui sont dopés pour former ce qu'on appelle une jonction PN. Les jonctions PN sont créées à partir d'une combinaison de semi-conducteurs de type P et de type N. P signifie positif, et N pour négatif. Les semi-conducteurs ont des trous ou des charges positives, et des électrons libres ou des charges négatives.

Types P et N

Un semi-conducteur qui a été dopé pour former un P-type a des trous comme porteurs majoritaires, et les électrons sont des porteurs minoritaires. Une tension appliquée fait que les électrons se déplacent vers la gauche et les trous vers la droite, et les trous se recombinent avec les électrons libres du circuit externe. Les électrons sont si peu nombreux que leur effet est négligeable, et seul le mouvement des trous est considéré. Les p-types ont une charge positive en excès.

Un semi-conducteur qui a été dopé pour former un N-type a des électrons libres comme porteurs majoritaires, et des trous comme porteurs minoritaires. Une tension appliquée fait déplacer les électrons libres vers la gauche et les trous vers la droite. Ces trous sont remplis par des électrons provenant d'un circuit externe. Les trous sont si peu nombreux que leur effet est négligeable et seul le flux des électrons libres est considéré. Les types N ont une charge négative en excès.

Caractéristiques

Une diode est symbolisée par une flèche qui indique la direction dans laquelle le courant est autorisé. Il est appelé forward-biased lorsque le courant circule de cette façon. La flèche a une barre pour indiquer que le courant est bloqué en allant dans la direction opposée. Une diode avec un flux de courant dans la mauvaise direction est appelée polarisation inverse. Dans la vraie vie, les diodes polarisées en inverse bloqueront le flux de courant, mais permettront finalement à certaines quand il y a trop de mauvais sens. Lorsque cela se produit, les diodes normales s'autodétruisent.

Types spéciaux

Les diodes électroluminescentes sont des diodes électroluminescentes spécialement conçues pour émettre de la lumière. Les diodes Zener sont conçues pour fonctionner lorsqu'elles sont polarisées en sens inverse, au lieu d'être détruites. Les varistances se comportent comme des diodes Zener dos à dos et peuvent supporter jusqu'à 1000 volts. Les varactors fonctionnent comme des condensateurs à variation de tension.

Utilisations

Les diodes sont utilisées de nombreuses façons. Certains d'entre eux changent le courant alternatif en courant continu, en supprimant une partie du signal. À ce titre, ils sont connus en tant que redresseurs. Ils fonctionnent comme des commutateurs électriques, et sont utiles dans les parasurtenseurs, car ils peuvent empêcher les pointes de tension. Ils sont utilisés dans l'exécution de la logique numérique. Ils sont également utilisés pour créer des alimentations et des doubleurs de tension.

Les LEDS sont utilisés comme capteurs, ainsi que pour l'éclairage des appareils d'éclairage et des lasers. Les diodes Zener fonctionnent comme des régulateurs de tension, les varactors sont utilisés dans l'accord électronique et les varistances sont utilisées pour supprimer les transitoires dans les lignes AC.

Les diodes sont la base des transistors et des amplis op.