Di johnmcgee Aggiornato il 24 marzo 2022
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Un diodo è un dispositivo a semiconduttore a due terminali che consente alla corrente di fluire in una sola direzione quando viene applicata una tensione sufficiente. È costruito con due materiali semiconduttori drogati in modo diverso:comunemente un tipo p (accettante elettroni) e un tipo n (donatore elettroni). Alla giunzione, gli elettroni del lato di tipo n riempiono i posti vacanti nel lato di tipo p, creando una regione di svuotamento con un campo elettrico interno. Questo campo impedisce la corrente inversa finché la tensione applicata non supera una piccola soglia, in genere intorno a 0,6–0,7 V per i diodi al silicio.
La prima applicazione pratica dei diodi fu nei ricevitori radio AM. Le onde radio inducono una corrente alternata (AC) nell'antenna. Per estrarre il segnale audio, il ricevitore necessitava di un raddrizzatore in grado di convertire questa corrente alternata in corrente continua (CC) utilizzabile. Il diodo serviva a questo scopo consentendo il passaggio solo di metà della forma d'onda, “raddrizzando di fatto la semionda” del segnale. Il successivo filtraggio ha rimosso la componente ad alta frequenza, lasciando una forma d'onda DC uniforme per l'amplificazione audio.
Quando viene applicata una tensione diretta ai capi di un diodo, gli elettroni si ricombinano con le lacune sulla giunzione, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La lunghezza d'onda, e quindi il colore, della luce emessa dipende dal materiale semiconduttore e dalla sua banda proibita. I LED sono ora la fonte di illuminazione dominante nei display, negli indicatori e nell'illuminazione generale grazie al loro basso consumo energetico, all'elevata affidabilità e alla lunga durata.
I diodi non sono solo emettitori ma anche rilevatori. I fotodiodi assorbono i fotoni, generando coppie elettrone-lacuna che creano una corrente misurabile. Questo principio è alla base dei sistemi di controllo remoto a infrarossi:il LED del telecomando emette fotoni infrarossi, che vengono catturati da un fotodiodo nel dispositivo, convertendo la luce in un segnale elettrico. Lo stesso concetto alimenta i pannelli fotovoltaici, dove la luce solare crea un flusso di carica attraverso una giunzione, producendo una corrente continua che alimenta case e sistemi connessi alla rete.
I diodi sono protezioni essenziali nei circuiti elettronici. I diodi di protezione dalla polarità inversa consentono solo una corrente di dispersione minima quando la batteria viene inserita in modo errato, prevenendo danni ai componenti sensibili. I diodi "a valanga" di soppressione dei picchi bloccano i picchi di tensione eccessivi conducendo a terra una volta superata una tensione critica, proteggendo l'elettronica a valle da eventi di sovratensione transitoria.
