Une diode permet au courant de circuler dans une seule direction en raison de sa structure semi-conductrice inhérente et de la façon dont elle est dopée. Plus précisément, une diode est composée d’une jonction P-N dont un côté est dopé avec un matériau qui présente un excès d’électrons libres (type N) et l’autre côté est dopé avec un matériau qui présente un excès de déficits électroniques ou de « trous ». (Type P). Lorsqu’une tension de polarisation directe est appliquée aux bornes de la diode (tension positive du côté de type P et tension négative du côté de type N), elle réduit la largeur de la région d’appauvrissement au niveau de la jonction, permettant au courant de circuler facilement du P. -type du côté de type N. Cette configuration permet au courant de traverser la diode dans un sens, de l’anode (type P) à la cathode (type N).
Une diode est unidirectionnelle en raison de sa structure semi-conductrice asymétrique et des propriétés de la jonction P-N. Les électrons circulent facilement du matériau de type N vers le matériau de type P lorsqu’ils sont polarisés vers l’avant, mais rencontrent une résistance élevée lorsqu’ils tentent de circuler dans la direction opposée en raison de la région d’appauvrissement au niveau de la jonction. Cette caractéristique fait des diodes des composants essentiels dans les circuits nécessitant un redressement, où elles convertissent le courant alternatif (AC) en courant continu (DC) en permettant la circulation du courant dans un seul sens.
Les diodes sont des composants directionnels car leur capacité à conduire le courant dépend de la direction de la tension appliquée et du dopage de leurs matériaux semi-conducteurs. Dans une condition de polarisation directe, où l’anode est positive par rapport à la cathode, les électrons peuvent traverser la diode en raison de la barrière réduite au niveau de la jonction. Cependant, en polarisation inverse (anode négative par rapport à la cathode), la diode bloque efficacement le courant car la région d’appauvrissement s’élargit, empêchant un flux d’électrons important à travers la jonction.
Le courant ne refluera pas à travers une diode, principalement en raison de la présence de la région d’appauvrissement dans la jonction P-N. Dans une condition de polarisation inverse (tension négative sur l’anode et tension positive sur la cathode), la région d’appauvrissement s’élargit, créant une résistance électrique élevée qui empêche les électrons de se déplacer à travers la jonction. Cette barrière bloque efficacement le flux de courant dans le sens inverse, garantissant qu’une diode laisse passer le courant uniquement dans le sens direct lorsqu’elle est correctement polarisée. Cette caractéristique est cruciale dans les applications où un contrôle précis du flux de courant et une rectification des signaux CA sont nécessaires.