diyot
Elektronik bileşenlerde, akımın yalnızca tek yönde akmasına izin veren iki elektrotlu bir cihaz, düzeltme işlevi için sıklıkla kullanılır. Ve varaktör diyotlar elektronik ayarlanabilir kapasitörler olarak kullanılır. Çoğu diyotun sahip olduğu akım yönlülüğüne genellikle “düzeltme” fonksiyonu denir. Bir diyotun en yaygın işlevi, akımın yalnızca tek bir yönde geçmesine izin vermek (ileri öngerilim olarak bilinir) ve onu ters yönde bloke etmektir (ters öngerilim olarak bilinir). Bu nedenle diyotları çek valflerin elektronik versiyonları olarak düşünmek mümkündür.
Erken dönem vakumlu elektronik diyotlar; Akımı tek yönlü olarak iletebilen elektronik bir cihazdır. Yarı iletken diyotun içerisinde iki uçlu terminali olan bir PN bağlantısı bulunmaktadır ve bu elektronik cihaz, uygulanan voltajın yönüne göre tek yönlü akım iletkenliğine sahiptir. Genel olarak konuşursak, bir kristal diyot, p tipi ve n tipi yarı iletkenlerin sinterlenmesiyle oluşturulan bir pn bağlantı arayüzüdür. Arayüzün her iki yanında uzay yükü katmanları oluşturularak kendi kendine oluşturulmuş bir elektrik alanı oluşturulur. Uygulanan voltaj sıfıra eşit olduğunda, pn ekleminin her iki tarafındaki yük taşıyıcılarının konsantrasyon farkının neden olduğu difüzyon akımı ve kendi kendine oluşturulan elektrik alanının neden olduğu sürüklenme akımı eşit ve elektriksel denge durumundadır; normal koşullar altında diyotların karakteristiği.
İlk diyotlar arasında "kedi bıyık kristalleri" ve vakum tüpleri (Birleşik Krallık'ta "termal iyonizasyon valfleri" olarak bilinir) vardı. Günümüzde en yaygın diyotlarda çoğunlukla silikon veya germanyum gibi yarı iletken malzemeler kullanılmaktadır.

karakteristik
Pozitiflik
İleri gerilim uygulandığında, ileri karakteristiğin başlangıcında, ileri gerilim çok küçüktür ve PN eklemi içindeki elektrik alanının engelleme etkisinin üstesinden gelmek için yeterli değildir. İleri akım neredeyse sıfırdır ve bu bölüme ölü bölge denir. Diyotun iletilmesini sağlayamayan ileri gerilime ölü bölge gerilimi denir. İleri gerilim ölü bölge geriliminden büyük olduğunda PN eklemindeki elektrik alan aşılır, diyot ileri yönde iletir ve gerilimin artmasıyla akım hızla artar. Normal akım kullanım aralığında diyotun terminal voltajı iletim sırasında neredeyse sabit kalır ve bu voltaja diyotun ileri voltajı denir. Diyot üzerindeki ileri gerilim belirli bir değeri aştığında iç elektrik alanı hızla zayıflar, karakteristik akım hızla artar ve diyot ileri yönde iletir. Silikon tüpler için yaklaşık 0,5V ve germanyum tüpler için yaklaşık 0,1V olan eşik voltajı veya eşik voltajı olarak adlandırılır. Silikon diyotların ileri iletim voltaj düşüşü yaklaşık 0,6-0,8V'tur ve germanyum diyotların ileri iletim voltaj düşüşü yaklaşık 0,2-0,3V'dur.
Ters polarite
Uygulanan ters gerilim belirli bir aralığı aşmadığında diyottan geçen akım, azınlık taşıyıcılarının sürüklenme hareketi ile oluşan ters akımdır. Küçük ters akım nedeniyle diyot kesik durumdadır. Bu ters akım aynı zamanda ters doyma akımı veya kaçak akım olarak da bilinir ve bir diyotun ters doyma akımı sıcaklıktan büyük ölçüde etkilenir. Tipik bir silikon transistörün ters akımı, germanyum transistörünkinden çok daha küçüktür. Düşük güçlü bir silikon transistörün ters doyma akımı nA düzeyindeyken, düşük güçlü bir germanyum transistörün ters doyma akımı μ A düzeyindedir. Sıcaklık arttığında, yarı iletken ısıyla uyarılır; azınlık taşıyıcıları artar ve ters doyma akımı da buna göre artar.

bozulma
Uygulanan ters gerilim belirli bir değeri aştığında ters akım aniden artacaktır ki buna elektriksel arıza denir. Elektriksel bozulmaya neden olan kritik gerilime diyot ters arıza gerilimi denir. Elektriksel bir arıza meydana geldiğinde diyot tek yönlü iletkenliğini kaybeder. Diyot elektrik arızası nedeniyle aşırı ısınmazsa, tek yönlü iletkenliği kalıcı olarak bozulmayabilir. Uygulanan voltajın kaldırılmasından sonra performansı yine de geri kazanılabilir, aksi takdirde diyot hasar görür. Bu nedenle kullanım sırasında diyota aşırı ters voltaj uygulanmasından kaçınılmalıdır.
Bir diyot, elektronik diyotlara ve kristal diyotlara bölünebilen, tek yönlü iletkenliğe sahip iki terminalli bir cihazdır. Elektronik diyotlar, filamanın ısı kaybından dolayı kristal diyotlara göre daha düşük verimliliğe sahip olduğundan nadiren görülürler. Kristal diyotlar daha yaygın ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Diyotların tek yönlü iletkenliği hemen hemen tüm elektronik devrelerde kullanılmaktadır ve yarı iletken diyotlar birçok devrede önemli bir rol oynamaktadır. Bunlar en eski yarı iletken cihazlardan biridir ve geniş bir uygulama alanına sahiptir.
Bir silikon diyotun (aydınlık olmayan tip) ileri voltaj düşüşü 0,7V iken, germanyum diyotun ileri voltaj düşüşü 0,3V'dur. Işık yayan bir diyotun ileri voltaj düşüşü, farklı ışık renklerine göre değişir. Temel olarak üç renk vardır ve belirli voltaj düşüşü referans değerleri aşağıdaki gibidir: kırmızı ışık yayan diyotların voltaj düşüşü 2,0-2,2V, sarı ışık yayan diyotların voltaj düşüşü 1,8-2,0V ve voltaj Yeşil ışık yayan diyotların düşüşü 3,0-3,2V'dir. Normal ışık emisyonu sırasında nominal akım yaklaşık 20mA'dır.
Bir diyotun voltajı ve akımı doğrusal olarak ilişkili değildir, bu nedenle farklı diyotları paralel bağlarken uygun dirençler bağlanmalıdır.

karakteristik eğri
PN bağlantıları gibi diyotlar da tek yönlü iletkenliğe sahiptir. Silikon diyotun tipik volt amper karakteristik eğrisi. Bir diyota ileri gerilim uygulandığında, gerilim değeri düşük olduğunda akım son derece küçüktür; Gerilim 0,6V'u aştığında akım katlanarak artmaya başlar; buna genellikle diyotun açılma gerilimi denir; Voltaj yaklaşık 0,7V'a ulaştığında, diyot tamamen iletken bir durumdadır; genellikle diyotun iletim voltajı olarak anılır ve UD sembolüyle temsil edilir.
Germanyum diyotlar için açma voltajı 0,2V ve iletim voltajı UD yaklaşık 0,3V'dur. Bir diyota ters voltaj uygulandığında, voltaj değeri düşük olduğunda akım son derece küçüktür ve akım değeri IS ters doyma akımıdır. Ters voltaj belirli bir değeri aştığında akım keskin bir şekilde artmaya başlar ki buna ters arıza denir. Bu gerilime diyotun ters arıza gerilimi adı verilir ve UBR sembolüyle gösterilir. Farklı tipteki diyotların arıza voltajı UBR değerleri, onlarca volttan birkaç bin volta kadar büyük ölçüde değişir.

Ters arıza
Zener dökümü
Ters arıza, mekanizmaya göre iki türe ayrılabilir: Zener arızası ve Avalanche arızası. Yüksek doping konsantrasyonu durumunda, bariyer bölgesinin küçük genişliği ve büyük ters voltaj nedeniyle, bariyer bölgesindeki kovalent bağ yapısı tahrip olur ve değerlik elektronlarının kovalent bağlardan kopmasına ve elektron deliği çiftleri oluşturmasına neden olur. akımda keskin bir artışa neden olur. Bu arızaya Zener arızası denir. Doping konsantrasyonu düşük ve bariyer bölgesinin genişliği genişse Zener bozulmasına neden olmak kolay değildir.

Çığ dökümü
Bir diğer arıza türü ise çığ arızasıdır. Ters voltaj büyük bir değere yükseldiğinde, uygulanan elektrik alanı elektronun sürüklenme hızını hızlandırır, kovalent bağdaki değerlik elektronları ile çarpışmalara neden olur, onları kovalent bağdan çıkarır ve yeni elektron deliği çiftleri oluşturur. Yeni oluşturulan elektron delikleri, bir elektrik alanı tarafından hızlandırılır ve diğer değerlik elektronlarıyla çarpışır, yük taşıyıcılarında çığ benzeri bir artışa ve akımda keskin bir artışa neden olur. Bu tip arızaya çığ arızası denir. Arızanın türü ne olursa olsun, akım sınırlandırılmazsa PN ekleminde kalıcı hasara neden olabilir.