Un diodo al silicio è un semiconduttore che ha polarità positiva e negativa e può consentire alla corrente elettrica di fluire in una direzione limitandola in un’altra. L’elemento silicio, nella sua forma pura, funge da isolante elettrico. Per consentirgli di condurre elettricità, vengono aggiunte piccole quantità di altri elementi, in un processo noto come doping. Questi rendono il materiale semiconduttore carico utilizzato per costruire diodi al silicio, che vengono quindi spesso utilizzati in radio, computer, alimentatori a corrente alternata e corrente continua (AC/DC) e come sensori di temperatura e radiazione, tra le altre applicazioni.
Quando viene realizzato un diodo al silicio, ha sia un lato positivo che negativo e una connessione tra i due, nota come giunzione p-n. I due lati caricati in modo diverso sono il risultato dell’aggiunta di elementi diversi al silicio. Il lato positivo, noto come anodo e realizzato in silicio di tipo p, è drogato con boro o gallio. La loro struttura atomica, unita al silicio, crea la carica positiva. L’aggiunta di fosforo o arsenico crea il catodo negativo, realizzato in silicio di tipo n, in modo simile.
La tensione del diodo al silicio ha una polarizzazione diretta di 0.7 volt. Ciò significa che sono necessari 0.7 volt per alimentare il diodo. Una volta che questa quantità di energia lo attraversa, condurrà corrente elettrica attraverso la sua giunzione p-n. Inoltre, fermerà la maggior parte della corrente dal fluire al contrario. Ogni diodo al silicio ha una tensione massima che può essere applicata al contrario prima che si rompa. Questo tende ad essere almeno 50 volt o più.
In un certo senso, il diodo può essere pensato come una valvola di ritegno elettrica perché fa passare l’energia in eccesso in avanti, ma generalmente non lascia passare una quantità misurabile al contrario. Una quantità molto piccola di corrente può, infatti, fluire al contrario attraverso il diodo, ma è così piccola che una rottura del circuito da questa quantità sarebbe tipicamente rara.
Poiché un diodo al silicio generalmente consente alla potenza di fluire solo in un modo, può essere utilizzato per proteggere altri dispositivi in un circuito, come i transistor, dalla ricezione di troppa potenza e dalla bruciatura. Inoltre, diodi al silicio appositamente configurati, noti come diodi Zener, possono essere utilizzati per mantenere una tensione fissa. Questi sono fatti per condurre intenzionalmente dell’elettricità all’indietro quando necessario, al fine di mantenerne una quantità precisa.