Par johnmcgee Mis à jour le 24 mars 2022
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Une diode est un dispositif semi-conducteur à deux bornes qui permet au courant de circuler dans une seule direction lorsqu'une tension suffisante est appliquée. Il est construit à partir de deux matériaux semi-conducteurs dopés différemment, généralement un type p (accepteur d'électrons) et un type n (donneur d'électrons). À la jonction, les électrons du côté de type n remplissent les lacunes du côté de type p, créant ainsi une région d'appauvrissement avec un champ électrique interne. Ce champ empêche le courant inverse jusqu'à ce que la tension appliquée dépasse un petit seuil, généralement autour de 0,6 à 0,7 V pour les diodes au silicium.
La première application pratique des diodes concernait les récepteurs radio AM. Les ondes radio induisent un courant alternatif (AC) dans l'antenne. Pour extraire le signal audio, le récepteur avait besoin d'un redresseur capable de convertir ce courant alternatif en un courant continu (CC) utilisable. La diode remplissait cet objectif en ne laissant passer qu’une moitié de la forme d’onde, ce qui effectuait effectivement un « redressement demi-onde » du signal. Le filtrage ultérieur a supprimé la composante haute fréquence, laissant une forme d'onde CC fluide pour l'amplification audio.
Lorsqu'une tension directe est appliquée aux bornes d'une diode, les électrons se recombinent avec les trous à la jonction, libérant de l'énergie sous forme de photons. La longueur d’onde – et donc la couleur – de la lumière émise dépend du matériau semi-conducteur et de sa bande interdite. Les LED sont désormais la source d'éclairage dominante dans les écrans, les indicateurs et l'éclairage général en raison de leur faible consommation d'énergie, de leur haute fiabilité et de leur longue durée de vie.
Les diodes ne sont pas seulement des émetteurs mais aussi des détecteurs. Les photodiodes absorbent les photons, générant des paires électron-trou qui créent un courant mesurable. Ce principe est à la base des systèmes de télécommande infrarouge :la LED de la télécommande émet des photons infrarouges, qui sont capturés par une photodiode dans l'appareil, convertissant la lumière en signal électrique. Le même concept alimente les panneaux photovoltaïques, où la lumière du soleil crée un flux de charge à travers une jonction, produisant un courant continu qui alimente les maisons et les systèmes connectés au réseau.
Les diodes sont des protections essentielles dans les circuits électroniques. Les diodes de protection contre l'inversion de polarité n'autorisent qu'un courant de fuite minimal lorsqu'une batterie est mal insérée, évitant ainsi d'endommager les composants sensibles. Les diodes « avalanche » de suppression de surtension bloquent les pics de tension excessifs en les conduisant à la terre une fois qu'une tension critique est dépassée, protégeant ainsi l'électronique en aval des événements de surtension transitoires.