Les diodes à semi-conducteurs sont des dispositifs à semi-conducteurs qui conduisent les électrons dans une seule direction et utilisent un semi-conducteur de type positif (P) et négatif (N) joint. Lorsque le matériau de type N est négatif, les donneurs d’électrons libèrent des électrons vers le semi-conducteur de type P plus positif, ce qui entraîne une conduction de polarisation directe. Une condition de polarisation inverse se produit lorsque le matériau de type P est négatif et que le matériau de type N est positif. Les diodes à semi-conducteur ressemblent beaucoup aux valves unidirectionnelles utilisées pour les pompes à eau. Lorsque la pompe est éteinte, l’eau ne reflue pas car le clapet anti-retour l’en empêche, mais lorsque la pompe fonctionne, l’eau s’écoule comme si le clapet n’était pas du tout là.
Les premières diodes semi-conductrices étaient gazeuses, avaient une cathode et une plaque directement chauffées et se trouvaient à l’intérieur d’un tube à vide. Lorsqu’une charge négative est disponible à la cathode, l’énergie thermique fait voler les électrons dans le vide et est attiré par la plaque chargée positivement. Avec une cathode positive, aucun électron ne sort de la plaque. Ce mécanisme a rendu possible les premiers redresseurs de puissance, qui convertissaient le courant alternatif (AC) en courant continu (DC).
Les petites diodes de signal ont une chute de tension directe très faible, ce qui les rend utiles pour la détection de signaux et la commutation basse tension. Pour les applications radiofréquences, les semi-conducteurs en germanium avec une jonction métal-semi-conducteur sont utilisés pour la détection de bas niveau et d’autres conversions à faible niveau de signal. Divers types de diodes de commutation de petits signaux sont classés par plusieurs facteurs, notamment la vitesse de commutation et la capacité de jonction.
Les diodes Schottky sont des diodes semi-conductrices spécialement construites à l’aide d’un semi-conducteur relié à un métal. La chute de tension directe qui en résulte est d’environ 0.5 volt de courant continu (VDC). Les diodes Schottky sont utilisées pour les applications de serrage qui protègent les circuits contre les tensions transitoires supérieures à 1 VCC au-dessus du niveau d’alimentation CC positif. Ceci est possible en connectant l’anode d’une diode Schottky à la ligne de signal à protéger tout en connectant la cathode au bus d’alimentation positif.
Les diodes de réglage utilisent la capacité de polarisation inverse de la diode. Lorsque la tension de polarisation inverse est augmentée, la capacité diminue généralement sous l’effet de la diminution virtuelle de la surface de jonction sous une tension inverse accrue. Le circuit CC peut gérer cette capacité réglable de la diode d’accord. Cette capacité fait partie d’un circuit alternatif qui peut modifier sa fréquence centrale en partie en fonction de la capacité réglable de la diode d’accord, ce qui permet à une diode d’accorder son circuit.
Les diodes au silicium ont généralement une chute de tension directe de 0.7 VCC, tandis que les diodes au germanium ont 0.3 VCC. La tension inverse maximale, connue sous le nom de tension de claquage, et les courants directs maximaux dépendent de conceptions de diodes spécifiques. Pour la plupart des besoins du circuit, il existe des diodes disponibles avec les caractéristiques spéciales requises. Si une seule diode ne répond pas aux exigences, plusieurs diodes en série ou en parallèle peuvent suffire.