Een diode is een halfgeleiderapparaat met twee aansluitingen, een anode en een kathode, waardoor stroom slechts in één richting kan stromen. Het werkt op basis van het principe van rectificatie, wat betekent dat het stroom geleidt bij voorwaartse voorspanning (positieve spanning toegepast op de anode ten opzichte van de kathode) en de stroom blokkeert bij tegengestelde voorspanning (negatieve spanning toegepast op de anode ten opzichte van de kathode). Bij voorwaartse bias zorgt de interne structuur van de diode ervoor dat elektronen van de kathode naar de anode kunnen stromen, waardoor een pad met lage weerstand ontstaat. Omgekeerd wordt bij tegengestelde bias het uitputtingsgebied breder, waardoor een aanzienlijke stroom wordt voorkomen, met uitzondering van een kleine lekstroom als gevolg van minderheidsdragers. Deze rectificatie-eigenschap maakt diodes essentieel voor het omzetten van AC naar DC, het beschermen van circuits tegen omgekeerde polariteit en het regelen van de stroomrichting in elektronische apparaten.
Een diode is een halfgeleiderapparaat dat stroom in de ene richting laat stromen en deze in de tegenovergestelde richting blokkeert. De werking ervan is gebaseerd op de interactie tussen halfgeleidermaterialen van het p-type (positieve ladingsdragers of “gaten”) en n-type (negatieve ladingsdragers of elektronen). Wanneer een voorwaartse spanning over de diode wordt aangelegd (positief aan de anode en negatief aan de kathode), wordt de potentiaalbarrière verminderd en kan de stroom gemakkelijk door de diode stromen. Deze toestand staat bekend als voorwaartse bias. Bij omgekeerde voorspanning (negatief aan de anode en positief aan de kathode) neemt de potentiële barrière toe, waardoor een aanzienlijke stroom wordt voorkomen, afgezien van een kleine lekstroom. Dit basisprincipe van gelijkrichting is van fundamenteel belang voor de manier waarop diodes in verschillende elektronische circuits functioneren.
Diodes blokkeren de stroom in de omgekeerde richting, voornamelijk als gevolg van de vorming van een uitputtingsgebied binnen hun halfgeleiderstructuur. Bij voorwaartse voorspanning zorgt de aangelegde spanning ervoor dat de diode stroom kan geleiden door de potentiële barrière tussen zijn p-type en n-type gebieden te verkleinen. Hierdoor kunnen ladingsdragers (elektronen en gaten) over de junctie en door de diode stromen. Bij tegengestelde voorspanning verhoogt de aangelegde spanning echter de potentiële barrière, waardoor het uitputtingsgebied groter wordt en wordt voorkomen dat meerderheidsdragers de kruising oversteken. Slechts een kleine lekstroom, als gevolg van minderheidsdraaggolven, vloeit in spervoorspanning door de diode, wat doorgaans verwaarloosbaar is in vergelijking met voorwaartse voorspanningsgeleiding.
De belangrijkste functie van een diode is het regelen van de richting van de elektrische stroom in een circuit. Het bereikt dit door stroom in één richting door te laten (voorwaartse bias), terwijl de stroom in de tegenovergestelde richting wordt geblokkeerd (tegengestelde bias). Deze rectificatie-eigenschap is cruciaal voor het omzetten van AC (wisselstroom) naar DC (gelijkstroom), omdat diodes alleen stroom laten stromen tijdens de positieve halve cyclus van de AC-golfvorm. Diodes worden ook gebruikt voor bescherming tegen omgekeerde polariteit, spanningsregeling, signaaldemodulatie en als schakelaars in elektronische circuits waar het regelen van de stroomrichting noodzakelijk is.
Ja, een diode kan AC (wisselstroom) omzetten in DC (gelijkstroom) via een proces dat rectificatie wordt genoemd. Wanneer een wisselspanning op een diode wordt aangelegd, kan er stroom vloeien tijdens de positieve halve cyclus van de wisselstroomgolfvorm wanneer deze in voorwaartse richting is voorgespannen. Tijdens de negatieve halve cyclus blokkeert de diode de stroom in tegengestelde richting. Dit resulteert in een pulserende DC-golfvorm, bekend als halfgolf-rectificatie. Om een vloeiendere DC-uitvoer te verkrijgen, kan een bruggelijkrichter of dubbelzijdige gelijkrichterschakeling worden gebruikt, die bestaat uit meerdere diodes die zijn geconfigureerd om beide helften van de AC-golfvorm gelijk te richten, waardoor AC wordt omgezet in een stabielere gelijkspanning die geschikt is voor het voeden van elektronische apparaten.