Il diodo è il componente a stato solido più semplice, costituito tipicamente da una giunzione p-n tra due semiconduttori drogati diversamente (come silicio o germanio). Il suo comportamento principale è la conduzione asimmetrica: presenta una resistenza quasi nulla in un verso (polarizzazione diretta) e una resistenza elevatissima nel verso opposto (polarizzazione inversa).
L’equazione ideale del diodo (Equazione di Shockley) lega la corrente alla tensione applicata :
dove è la corrente di saturazione inversa, è la tensione termica (circa a temperatura ambiente) ed è il fattore d’idealità (compreso tra 1 e 2).
In polarizzazione diretta, affinché il diodo inizi a condurre significativamente, la tensione deve superare la tensione di soglia (circa per i diodi al silicio e per quelli al germanio o Schottky).
I diodi sono fondamentali per svariate funzioni circuitali:
- Raddrizzatori: convertono la corrente alternata in continua (es. nei ponti di Graetz).
- Protezione: limitano i picchi di tensione e proteggono i circuiti dall’inversione di polarità.
- Rivelatori: estraggono il segnale modulante nelle comunicazioni radio (demodulazione di ampiezza).
- Diodi Zener: sfruttano la regione di breakdown per la stabilizzazione della tensione.
- LED: diodi a emissione luminosa, fondamentali nell’illuminotecnica e nell’optoelettronica.