Une diode au silicium est un semi-conducteur qui a une polarité positive et négative, et peut permettre au courant électrique de circuler dans une direction tout en le restreignant dans une autre. L’élément silicium, dans sa forme pure, agit comme un isolant électrique. Pour lui permettre de conduire l’électricité, des quantités infimes d’autres éléments – dans un processus connu sous le nom de dopage – lui sont ajoutées. Ceux-ci fabriquent le matériau semi-conducteur chargé utilisé pour construire des diodes au silicium, qui sont ensuite souvent utilisées dans les radios, les ordinateurs, les alimentations en courant alternatif-courant continu (AC/DC) et comme capteurs de température et de rayonnement, entre autres applications.
Lorsqu’une diode au silicium est fabriquée, elle a à la fois un côté positif et un côté négatif, et une connexion entre les deux, connue sous le nom de jonction p-n. Les deux côtés chargés différemment sont le résultat d’éléments différents ajoutés au silicium. Le côté positif, appelé anode et en silicium de type p, est dopé au bore ou au gallium. Leur structure atomique, combinée au silicium, crée la charge positive. L’ajout de phosphore ou d’arsenic crée la cathode négative, faite de silicium de type n, d’une manière similaire.
La tension de la diode au silicium a une polarisation directe de 0.7 volt. Cela signifie que 0.7 volts sont nécessaires pour alimenter la diode. Une fois que cette quantité d’énergie le traverse, il conduira le courant électrique à travers sa jonction p-n. Cela empêchera également la plupart des courants de circuler dans le sens inverse. Chaque diode au silicium a une tension maximale qui peut lui être appliquée à l’envers avant qu’elle ne tombe en panne. Cela tend à être d’au moins 50 volts ou plus.
D’une certaine manière, la diode peut être considérée comme un clapet anti-retour électrique car elle fait passer l’excès d’énergie vers l’avant, mais ne laisse généralement pas passer une quantité mesurable à l’envers. Une très petite quantité de courant peut, en fait, circuler en sens inverse à travers la diode, mais il est si infime qu’une panne de circuit de cette quantité serait généralement rare.
Étant donné qu’une diode au silicium ne permet généralement à l’énergie de circuler que dans un sens, elle peut être utilisée pour protéger d’autres dispositifs d’un circuit, tels que des transistors, contre la réception d’une trop grande quantité d’énergie et l’épuisement. De plus, des diodes au silicium spécialement configurées, appelées diodes Zener, peuvent être utilisées pour maintenir une tension fixe. Ceux-ci sont conçus pour conduire intentionnellement une partie de l’électricité vers l’arrière lorsque cela est nécessaire, afin de maintenir une quantité précise de courant.