Un diodo semiconductor es un componente básico de una gran cantidad de sistemas eléctricos. Estos componentes tienen dos terminales: una que toma electricidad y otra que la deja salir. Este proceso funciona de una manera; si un terminal toma electricidad, no deja pasar la energía. El cátodo es la parte de un diodo que permite que fluya la energía, y un ánodo es la parte que permite que fluya hacia adentro. Es la combinación de estos dos elementos lo que permite que el diodo funcione.
La construcción física de un diodo varía ligeramente según el motivo de su uso, pero ciertos factores siguen siendo los mismos. El diodo tiene dos terminales, un cátodo y un ánodo, que están conectados por una pequeña cantidad de material semiconductor. Este material es típicamente silicio, pero se puede utilizar una amplia gama de materiales diferentes. Todo el conjunto está envuelto en una cubierta de vidrio o plástico. Los diodos pueden ser de cualquier tamaño y, aunque la mayoría de los diodos no son muy grandes, pueden ser casi microscópicamente pequeños.
El ánodo absorbe electricidad. Este terminal recibe su nombre de los aniones cargados negativamente que se mueven hacia él durante una reacción electroquímica común. La carga del ánodo varía según la función del dispositivo. Si el dispositivo usa energía, la carga es negativa y si genera energía, su carga es positiva. Este cambio de polaridad permite que la electricidad fluya correctamente desde el terminal.
Un cátodo es esencialmente lo opuesto a un ánodo. El cátodo permite que la energía fluya fuera del dispositivo. Este terminal recibe su nombre de los cátodos con carga positiva que atrae durante una reacción. Cuando un dispositivo usa energía, el cátodo es positivo y es negativo cuando genera energía.
El material en el medio de un diodo es un semiconductor. Los semiconductores son materiales que no conducen la electricidad como un conductor estándar, pero no la impiden como un aislante. Estos materiales encajan en el medio y tienen propiedades muy específicas cuando la electricidad fluye a través de ellos. La mayoría de los diodos producidos en serie utilizan un semiconductor de silicio, pero los hechos de germanio no son infrecuentes.
Desde su invención a fines del siglo XIX, los diodos básicos no han cambiado mucho. Los materiales utilizados para hacerlos han mejorado y el diseño básico se ha vuelto mucho más pequeño, pero eso es realmente todo lo que ha cambiado. Ni los principios para realizarlos ni su diseño son muy diferentes a la creación original.
La mayor innovación con diodos está en las versiones alternativas que inspiró la invención inicial. Hay docenas de tipos diferentes de diodos que funcionan de manera ligeramente diferente. Estos diferentes diodos tienen todo tipo de funciones adicionales más allá de los métodos de entrada y salida de la forma básica. Van desde el diodo túnel que opera en una escala cuántica hasta el diodo emisor de luz (LED) utilizado como fuente de luz en muchos aparatos electrónicos modernos.