Un diodo semiconduttivo è un componente di base di un numero enorme di sistemi elettrici. Questi componenti hanno due terminali: uno che riceve l’elettricità e l’altro che la rilascia. Questo processo funziona in un modo; se un terminale prende elettricità, non lascia passare l’energia. Il catodo è la parte di un diodo che consente all’energia di defluire e un anodo è la parte che gli consente di fluire. È la combinazione di questi due elementi che consente al diodo di funzionare.
La costruzione fisica di un diodo varia leggermente in base al motivo del suo utilizzo, ma alcuni fattori rimangono gli stessi. Il diodo ha due terminali, un catodo e un anodo, che sono collegati da una piccola quantità di materiale semiconduttivo. Questo materiale è tipicamente silicio, ma può essere utilizzata un’ampia gamma di materiali diversi. L’intero gruppo è circondato da una copertura in vetro o plastica. I diodi possono essere di qualsiasi dimensione e, sebbene la maggior parte dei diodi non sia molto grande, possono essere quasi microscopicamente piccoli.
L’anodo assorbe elettricità. Questo terminale prende il nome dagli anioni carichi negativamente che si muovono verso di esso durante una comune reazione elettrochimica. La carica dell’anodo varia in base alla funzione del dispositivo. Se il dispositivo utilizza energia, la carica è negativa e se produce energia, la sua carica è positiva. Questo spostamento di polarità consente all’elettricità di fluire correttamente dal terminale.
Un catodo è essenzialmente l’opposto di un anodo. Il catodo consente all’energia di fluire fuori dal dispositivo. Questo terminale prende il nome dai catodi a carica positiva che attrae durante una reazione. Quando un dispositivo utilizza energia, il catodo è positivo ed è negativo quando genera energia.
Il materiale al centro di un diodo è un semiconduttore. I semiconduttori sono materiali che non conducono elettricità come un conduttore standard, ma non la impediscono come un isolante. Questi materiali si inseriscono nel mezzo e hanno proprietà molto specifiche quando l’elettricità li attraversa. La maggior parte dei diodi prodotti in serie utilizza un semiconduttore al silicio, ma non sono rari quelli in germanio.
Dalla loro invenzione alla fine del 1800, i diodi di base non sono cambiati molto. I materiali utilizzati per realizzarli sono migliorati e il design di base è diventato molto più piccolo, ma questo è davvero tutto ciò che è cambiato. Né i principi per realizzarli né il loro design sono molto diversi dalla creazione originale.
La più grande innovazione con i diodi è nelle versioni alternative ispirate all’invenzione iniziale. Esistono dozzine di diversi tipi di diodi che funzionano tutti in modo leggermente diverso. Questi diversi diodi hanno tutti i tipi di funzioni aggiuntive oltre ai metodi in-out della forma base. Si va dal diodo tunnel che opera su scala quantistica al diodo a emissione di luce (LED) utilizzato come fonte di luce in molti dispositivi elettronici moderni.