Une diode semi-conductrice est un composant de base d’un grand nombre de systèmes électriques. Ces composants ont deux bornes, une qui absorbe l’électricité et une qui la laisse sortir. Ce processus fonctionne dans un sens ; si un terminal prend de l’électricité, il ne laisse pas passer le courant. La cathode est la partie d’une diode qui permet à l’énergie de s’écouler, et une anode est la partie qui lui permet d’entrer. C’est la combinaison de ces deux éléments qui permet à la diode de fonctionner.
La construction physique d’une diode varie légèrement en fonction de la raison de son utilisation, mais certains facteurs restent les mêmes. La diode a deux bornes, une cathode et une anode, qui sont connectées par une petite quantité de matériau semi-conducteur. Ce matériau est typiquement du silicium, mais une large gamme de matériaux différents peut être utilisée. L’ensemble est entouré d’un revêtement en verre ou en plastique. Les diodes peuvent être de n’importe quelle taille, et bien que la plupart des diodes ne soient pas très grandes, elles peuvent être presque microscopiques.
L’anode absorbe l’électricité. Ce terminal tire son nom des anions chargés négativement qui se dirigent vers lui lors d’une réaction électrochimique commune. La charge de l’anode varie en fonction de la fonction de l’appareil. Si l’appareil utilise de l’énergie, la charge est négative et s’il produit de l’énergie, sa charge est positive. Ce décalage de polarité permet à l’électricité de circuler correctement à partir du terminal.
Une cathode est essentiellement l’opposé d’une anode. La cathode permet au courant de sortir de l’appareil. Cette borne tire son nom des cathodes chargées positivement qu’elle attire lors d’une réaction. Lorsqu’un appareil utilise de l’énergie, la cathode est positive et elle est négative lorsqu’elle génère de l’énergie.
Le matériau au milieu d’une diode est un semi-conducteur. Les semi-conducteurs sont des matériaux qui ne conduisent pas l’électricité comme un conducteur standard, mais ne l’empêchent pas comme un isolant. Ces matériaux se situent entre les deux et ont des propriétés très spécifiques lorsque l’électricité les traverse. La majorité des diodes produites en série utilisent un semi-conducteur en silicium, mais celles en germanium ne sont pas rares.
Depuis leur invention à la fin des années 1800, les diodes de base n’ont pas beaucoup changé. Les matériaux utilisés pour les fabriquer se sont améliorés et la conception de base est devenue beaucoup plus petite, mais c’est vraiment tout ce qui a changé. Ni les principes de leur fabrication ni leur conception ne sont très différents de la création originale.
La plus grande innovation avec les diodes réside dans les versions alternatives inspirées de l’invention initiale. Il existe des dizaines de types de diodes différentes qui fonctionnent toutes légèrement différemment. Ces différentes diodes ont toutes sortes de fonctions supplémentaires au-delà des méthodes d’entrée-sortie de la forme de base. Ils vont de la diode tunnel qui fonctionne à l’échelle quantique à la diode électroluminescente (DEL) utilisée comme source lumineuse dans de nombreux appareils électroniques modernes.