Преглед на кода на Диод

{{Обработка|оформление, допълване и уточняване на термини}}
{{Електронен компонент
 | име               = Диод
 | картинка          = Diode-closeup.jpg
 | картинка-описание = Поглед отблизо, показващ квадратния полупроводников кристал
 | вид               = 
 | принцип           = 
 | изобретен         = [[Карл Фердинанд Браун]] (1874)
 | производство      = 
 | символ            = DiodeBG.jpg
 | пинове            = 
}}

'''Диод''' е [[електронен елемент]] с два [[електрод]]а, който има различна [[проводимост]] в зависимост от посоката на [[електрически ток|електрическия ток]], т.е. позволява протичане на ток само в едната посока. Диодът може да се разглежда като вентил за [[електрически ток]], като действието му се дължи на физическите процеси, протичащи при прилагането на [[електрическо напрежение|напрежение]] върху него. Някои разновидности на полупроводниковите диоди служат и за други цели.

Двата [[електрод]]а (двата извода) на диода се наричат [[анод]] и [[катод]]. За да пропуска диодът [[електрически ток|ток]], трябва анодът да се свърже с положителния полюс на [[електрическо напрежение|напрежение]] на [[източник на ток]], а катодът&nbsp;– с отрицателния полюс.

Ранните диоди включват „детекторни кристали“ и [[електронна лампа|електровакуумни лампи]] (лампови диоди, термоемисионни диоди). Днес диодите обикновено са направени от свръхчисти [[полупроводник]]ови материали, като [[силиций]] и [[германий]], в които е създаден [[P-N преход]].

== История ==
Ламповите и полупроводниковите диоди се развиват успоредно. Принципът на действие на термоемисионните диоди е открит от [[Фредерик Гътри]] през 1873 г.<ref>{{cite web| last = Richardson| first = Owen W| year = 1929| url = http://nobelprize.org/physics/laureates/1928/richardson-lecture.pdf| title = 1928 Nobel Lecture: Thermionic phenomena and the laws which govern them| format = PDF| publisher = nobelprize.org| accessdate = 24 февруари 2010| ref = harv| архив_дата = 2006-06-18| архив_уеб_адрес = https://web.archive.org/web/20060618055332/http://nobelprize.org/physics/laureates/1928/richardson-lecture.pdf}}</ref> Той установява, че положително зареден [[електроскоп]] може да бъде изпразнен чрез приближаването до него на заземено парче горещ метал. Явлението не се наблюдава при отрицателно зареден електроскоп, което показва, че токът може да протича само в едната посока.

Същият принцип е преоткрит от [[Томас Едисън]] на 13 февруари 1880 г. По това време той изследва [[Лампа с нажежаема жичка|лампите с нажежаема жичка]] и установява, че въглеродните жички винаги изгарят в края, свързан към положителния полюс. Той открива, че в специално конструирана за целта лампа между жичката и отдалечена от нея метална пластина протича ток, но само когато жичката е свързана към положителния полюс на източника. Едисън разработва схема, при която модифицираната лампа замества резистора в постояннотоков волтметър, за което получава патент през 1883 г.<ref>{{US patent|307031}}</ref> Тъй като по това време това устройство няма очевидно практическо приложение, искането за патент е само предпазна мярка за случай, в който някой друг би открил такова приложение.

Двадесет години по-късно [[Джон Амброуз Флеминг]], бивш сътрудник на Едисън, а по това време научен съветник в компанията на [[Гулиелмо Маркони]], разбира, че ефектът на Едисън може да бъде използван като прецизен радиодетектор. Той патентова първия същински термоемисионен диод във [[Великобритания]]<ref>{{cite web |url=http://www.jmargolin.com/history/trans.htm |title=Road to the Transistor |publisher=Jmargolin.com |accessdate=22 септември 2008}}</ref> на 16 ноември 1904 г. и в [[Съединени американски щати|Съединените щати]] година по-късно.<ref>{{US patent|803684}}</ref>

Принципът на действие на кристалните диоди е открит през 1874 г. от немския учен [[Карл Фердинанд Браун]].<ref>{{Цитат уеб |уеб_адрес=http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/braun.htm |заглавие=chem.ch.huji.ac.il |достъп_дата=2006-08-22 |архив_дата=2006-02-11 |архив_уеб_адрес=https://web.archive.org/web/20060211010305/http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/braun.htm }}</ref> Браун патентова кристалния изправител през 1899 г.<ref>{{Citation |title=encyclobeamia.solarbotics.net |url=http://encyclobeamia.solarbotics.net/articles/diode.html |accessdate=2006-08-22 |archivedate=2006-04-26 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20060426020137/http://encyclobeamia.solarbotics.net/articles/diode.html }}</ref> Първият [[радиоприемник]], използващ кристален детектор, е сглобен около 1900 г. от [[Грийнлийф Уитиър Пикард]]. Пикард получил патент за силициев кристален детектор на 20 ноември 1906 г.<ref>{{Citation |title=www.bellsystemmemorial.com |url=http://www.bellsystemmemorial.com/belllabs_transistor1.html |accessdate=2006-08-22 |archivedate=2006-03-24 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20060324170825/http://www.bellsystemmemorial.com/belllabs_transistor1.html }}</ref> ({{US patent|836531}})

По времето на изобретяването си тези устройства са наричани просто „изправители“. Терминът „диод“ (''diode'') е въведен през 1919 г. от [[Уилям Хенри Екълс]]. Той идва от старогръцкото δίοδος (díodos), което означава „преход“, „път“; думата е образувана от предлога διά (diá)&nbsp;– „през“ и съществителното ὁδός (hodós)&nbsp;– „път“.

== Механичен модел на диода ==
{{multiple image
| width     = 100
| footer    = Спирателен вентил в отворена позиция (вляво) позволява движението на флуида, а в затворена (вдясно) блокира движението му
| image1    = checkvalveopen.png
| alt1      = Forward through a hole pushes away a ball that was blocking the far side of the hole, allowing flow to occur. The motion of the ball compresses a spring.
| image2    = checkvalveclosed.png
| alt2      = Backward flow pushes a ball against a hole, preventing outward flow through the hole. A spring expands to help hold the ball in place.
}}
За илюстрация на принципа на действие на изправителния диод може да се използва механичен [[Моделиране (понятие)|модел]], представляващ регулиране на потока на [[флуид]] през [[спирателен клапан]]. На картинката е показан сферичен спирателен (възвратен) клапан или вентил. При него спиращият потока на флуида елемент е [[сачма]], притискана от [[пружина]], която подпомага затварянето на клапана. Когато флуидът оказва налягане в ''посока на затваряне'' (на дясната фигура – от горе надолу, а при диода – когато анодът има ''отрицателен'' потенциал спрямо катода), потокът (при диода – токът) се блокира. В ''посока на пропускане'' (на лявата фигура – от долу нагоре, а при диода – когато анодът има ''положителен'' потенциал спрямо катода) флуидът отначало оказва някакво малко налягане върху сачмата, недостатъчно за отварянето ѝ. Когато това налягане стане достатъчно голямо, за да може да преодолее силата на пружината (в случая с диода това е т. нар. ''прагово напрежение'' на диода), сачмата освобождава отвора и потокът на флуида протича свободно (при диода – той се „отпушва“ и протича ток). При обикновения силициев диод праговото напрежение е от порядъка на 0,6 до 0,7 V, при германиевия е 0,3 V и при Шотки диода е 0,2 V.

== Видове диоди ==
=== Лампови диоди ===
[[Файл:Dioda symbol.svg|мини|100п|Принципна схема на лампов диод]]
Ламповите (или термоемисионни) диоди са [[електронна лампа|електровакуумни]] устройства, които се състоят от [[електрод]]и, монтирани в стъклен съд, от който е изтеглен въздухът. На външен вид наподобяват [[газоразрядна лампа|газоразрядни лампи]].

По време на работа, през нагревателя на катода протича ток, [[катод]]ът се нагрява до 800&nbsp;– 1000&nbsp;°С и започва да отделя [[електрон]]и. Когато на анода се подаде положителен [[потенциал]], то той привлича електроните и през външната верига на уреда протича ток. Когато му се подаде отрицателен потенциал, то той отблъсква електроните и ток през уреда не протича. Катодът се покрива обикновено с [[оксид]]и на [[алкалоземен метал|алкалоземни метали]] като [[барий]] и [[стронций]], които много по-лесно емитират електрони от повърхността на катода.

Електровакуумните диоди днес се използват главно във [[военна техника|военната техника]], заради по-високата си издръжливост и устойчивостта си на въздействието на [[радиация]].

==== Живачни изправителни лампи ====
[[Файл:Ignitron.svg|мини|300px|Устройство на игнитрона: (1) [[Анод]], (2) [[Катод]], (3) Запалващ електрод, (4) [[Живак]], (5) [[Изолатор]]и, (6) Охлаждаща течност]] Живачните изправители са използвани до 1970-те години за получаването на постоянен ток при високо променливо напрежение, специално за осигуряване с енергия на трамваите и градските железници, както и за осигуряване на напрежение на крайните лампови стъпала на големи мощни предаватели. В зависимост от конструкцията си се означават като игнитрони или тиратрони.

Живачният изправител '''игнитрон''' (от {{lang|la|ignis}}&nbsp;– огън и '''[[електрон]]''') представлява едноаноден йонен прибор с живачен [[катод]] и управляема [[дъгов разряд|волтова дъга]]. Използва се като електрически вентил в мощни изправителни устройства, със средна сила на тока от няколкостотин ампера и напрежение до 5 kV.

Обикновено игнитронът представлява голям стоманен контейнер с резервоар, пълен с живак на дъното, който служи за катод по време на работа. Голям [[графит]]ен или изработен от високотемпературен метал цилиндър, стоящ над резервоара, служи за анод. На запалващ електрод, изработен от високотемпературен полупроводников материал, като силициев карбид<ref>Turner pg. 7&nbsp;– 182</ref> за кратко се подава импулс с голям ток, за да се създаде облак от живачна плазма. Плазмата веднага дава накъсо пространството между живачния резервоар и анода, създавайки проводимост между основните електроди. От повърхността на живака, нагрят от получената дъга, се освобождават голямо количество електрони, които подпомагат поддържането на дъгата. Повърхността на живака служи за катод и електрическият ток протича нормално само в една посока. Веднъж възбуден, игнитронът ще продължи да пропуска ток до момента, в който или токът се прекъсне отвън, или се обърне посоката на напрежението, приложено към катода и анода.<ref>L.W. Turner, (ed), ''Electronics Engineer's Reference Book'', 4th ed. Newnes-Butterworth, London 1976 ISBN 0-408-00168-2 pages 7&nbsp;– 181 through 7&nbsp;– 189</ref>

За игнитрона е характерно незначително падане на напрежението и висок [[КПД]] (98&nbsp;– 99%).

=== Полупроводникови диоди ===
[[Файл:Diode-photo.JPG|мини|250п|Различни полупроводникови диоди]]

==== Диоди с полупроводников р-n преход ====
Модерните полупроводникови диоди са направени предимно от силиций, към който са добавени примеси за създаване на [[полупроводник]]ов [[P-N преход]]. Като полупроводник се използва също германий, селен и галиев арсенид. За получаването на този преход се правят добавки от примеси, създаващи съответно [[електронна проводимост|електронна]] и [[дупчеста проводимост]]. Връзката между тези две области е наречена ''p-n преход''. В един p-n диод, електрическият ток може да тече от p-частта ([[анод]]а) към n-частта ([[катод]]а), но не и в обратната посока.

==== Шотки диод ====
Друг вид полупроводников диод е [[Диод на Шотки|Шотки диод]], който се образува от преход метал-полупроводник (обикновено [[алуминий]] и [[силиций]]). При него полупроводникът се състои от два слоя: слой силно легиран силиций и тънък епитаксиален слой силиций. При него се намалява значително [[Електрически капацитет|капацитета]] и по този начин увеличава значително скоростта на превключване. Наречен е на немския физик [[Валтер Шотки]]. Тези диоди намират широко приложение в бързодействащите интегрални схеми.

==== Шокли диод (динистор) ====
{{Основна|Динистор}}
[[Файл:Shockley Diode symbol.svg|дясно|250px|мини|Символ на Шокли диод]]
Шокли диодът (наречен на Уилям Шокли) или [[динистор]]ът е първото полупроводниково устройство. Той има 4-слойна структура от два P и два N кристала (подредени последователно P1 N1 P2 N2) или представлява pnpn диод. Тези 4 кристала формират три P-N прехода. Анодът на динистора е оформен на кристала P1, а катодът е на N2.

Диодите могат да бъдат класифицирани и според техническите им характеристики: в зависимост от конструкцията, от използвания материал, работната честота и според разсейваната мощност.

=== Волт-амперна характеристика на p-n прехода ===
[[Файл:Diode current wiki.png|мини|400px|Волт-амперна характеристика на диод с p-n преход]]

Волт-амперната характеристика на диода показва начина, по който диодът с p-n преход се държи в електрически схеми. Формата на кривата се определя от придвижването на носителите на електрически заряди между двете зони с различна проводимост: дупчеста и електронна. Когато се създава преходът, веднага започва взаимно проникване на дупки и електрони от едната зона в другата, дължащо се на дифузията. Дупките, проникнали в N-зоната, рекомбинират с намиращите се там свободни електрони, а електроните, проникнали в Р-зоната, рекомбинират с намиращите се там дупки. В резултат на това граничните области на прехода не са вече неутрални и представляват неподвижни обменни заряди с притивоположни знаци. Тези заряди създават вътрешно електрическо поле с интензитет Е<sub>0</sub>, което, както всяко електрическо поле, има посока от положителните товари към отрицателните. Това поле спира по-нататъшното проникване на дупки от Р в N областта и на електрони от N в Р областта.

Поради рекомбинацията на проникналите през прехода електрони и дупки граничните области в двата кристала обедняват на подвижни токоносители и тяхната електрическа проводимост се влошава, като се приближава до тази на чистия силиций. Поради тази причина обеднената зона се нарича още спиращ слой.

При прилагане на външно напрежение върху това спиращо поле (+ на N-областта, − на Р-областта), електрическото поле на спиращата зона се усилва и се разширява зоната с обемните заряди. Електроните и дупките се изтеглят от спиращия слой. При това протича много малък ток. При прилагане на външно напрежение (+ на Р-областта, − на N-областта) се намалява потенциалът на спиращия слой и при едно определено напрежение напълно се неутрализира. От външното поле се създава едно ново електрическо поле, което позволява транспорт на електрически заряди през целия диод. При достатъчно голямо напрежение протича значителен електрически ток.

Волтамперната характеристика на диода може да бъде разделена на четири зони на работа. Най-важното свойство на PN прехода е неговата еднопосочна проводимост. Това означава, че в едната посока съпротивлението му е малко, а в другата посока е голямо.
* За обратно напрежение, което е по-малко от пробивното напрежение, токът който преминава през диода е много малък. За един нормален диод той е от порядъка на микроампери. Той е зависим от температурата и при достатъчно висока температура, може да се измери ток в обратна посока от порядъка на милиампери и по-висок.
* При много голямо обратно напрежение, което е над пробивното напрежение, се увеличава рязко количеството на електроните и дупките и те се отдалечават от PN прехода. Това обикновено води до необратима повреда на прехода. От физическа гледна точка пробивът се характеризира с рязко нарастване на неосновните токоносители в прехода. То може да се дължи както на увеличаване на напрегнатостта на електрическото поле (електрически пробив), така и на повишаване на температурата (топлинен пробив). Обикновено пробивът е нежелано явление. Има случаи, когато пробивът не поврежда прехода. Това са случаите на ценерови диоди, лавинни диоди и други.
* При малки стойности на напрежението в права посока, когато положителният полюс е свързан с P областта а отрицателният полюс с N областта, външното електрическо поле е противоположно на вътрешното електрическо поле и в прехода действа тяхната разлика. При това така нареченият спиращ слой намалява. В тази зона кривата на тока расте експоненциално спрямо нарастването на напрежението.
* При увеличаването на напрежението и увеличаването на тока в права посока волтамперната характеристика на диода се определя от омическото съпротивление на полупроводника. При това кривата не е експоненциална, а близка до линейната с наклон, определян от обемното съпротивление на полупроводника. При малките силициеви диоди, работещи при номиналния си ток, има падане на напрежението от порядъка на 0,6 до 0,7 волта върху диода. При различните типове диоди този пад е различен.

=== Уравнение за идеален диод ===
''Уравнението на Шокли за идеален диод'' (наречено е в чест на един от изобретателите на [[транзистор]]а [[Уилям Шокли|Шокли]]) характеризира диод, притежаващ идеална [[волт-амперна характеристика]] за прав и обратен ток.

Уравнението на Шокли за идеален диод е:

: <math>I = I_\mathrm{S} \left(e^{V_\mathrm{D}/(n V_\mathrm{T})}-1 \right),</math>

където:
: {{math|''I''}}&nbsp;е токът, преминаващ през диода;
: {{math|''I''<sub>S</sub>}}&nbsp;– токът на насищане на диода;
: {{math|''V''<sub>D</sub>}}&nbsp;– напрежението на диода;
: {{math|''V''<sub>T</sub>}}&nbsp;– термичното напрежение на диода;
: {{math|''n''}}&nbsp;– ''коефициент на идеализация'', известен също и като ''коефициент на емисията''.

Коефициентът на идеализацията {{math|''n''}} обикновено е в границите от 1 до 2 (макар и в някои случаи може да бъде и по-голям) в зависимост от процеса на производство на полупроводниковия материал. В много случаи се предполага, че {{math|''n''}} примерно е равен на 1 (по такъв начин коефициентът {{math|''n''}} отпада във формулата). Факторът за идеалност не е част от ''уравнението на диода на Шокли'' и е добавен за отчитане на реалните преходни процеси. Затова в предположението {{math|''n'' {{=}} 1}} уравнението се свежда до уравнението на Шокли за идеален диод.

Термичното напрежение {{math|''V''<sub>T</sub>}} представлява приблизително {{nobr|25,85 mV}} при {{nobr|300 K}} (температура, близка до „стайната температура“). За конкретната температура то може да се намери по формулата:

: <math>V_\mathrm{T} = \frac{k T}{q} \,</math>

където:
* {{math|''k''}}&nbsp;е [[константа на Болцман]];
* {{math|''T''}}&nbsp;– абсолютната температура в ''p-n''-прехода;
* {{math|''q''}}&nbsp;– елементарният [[заряд на електрона]].

Токът на насищане {{math|''I''<sub>S</sub>}} не е постоянен за различните диоди, зависи от температурата много повече от напрежението {{math|''V''<sub>T</sub>}}. Напрежението {{math|''V''<sub>D</sub>}} обикновено се намалява при увеличаването на {{math|''T''}}.

''Уравнението на Шокли за идеален диод'' (или т.нар. ''закон на диода'') е получено с допускането, че единствените процеси, предизвикващи ток в диода, са дрейфът (под въздействие на електрическия ток), дифузията и термичната рекомбинация. Също така се предполага, че токът в ''p-n''-областта, предизвикан от термичната рекомбинация, е незначителен.

=== Според техническите характеристики ===
'''В зависимост от конструкцията'''
* [[точкови диоди]]: могат да бъдат германиеви или силициеви. Това са първите диоди, които се произвеждат серийно. Заменени са от силициевите импулсни диоди. Наименованието им идва от технологията на производството им. Те представляват тънко волфрамово острие, запоено към германиев или силициев кристал с N проводимост. Цялата система е затворена херметично в стъклен корпус. Главната особеност на точковите диоди е малката площ на PN прехода, малката мощност и малък ток, както и малък собствен капацитет на диода. Поради това може да работи при високи честоти.
* плоскостни
'''Според материала, от който са направени'''
* [[Силиций|силициеви]]
* [[Германий|германиеви]]
* [[селен]]ови
* [[Галиев арсенид|галиево-арсенидни]]

'''В зависимост от работната честота'''
* Нискочестотни (НЧ)
* Средночестотни (СЧ)
* Високочестотни (ВЧ)
* Свръхвисокочестотни ([[СВЧ]])
'''В зависимост от разсейваната мощност'''
* маломощни (максимален допустим ток в права посока до 0,3 А)
* средномощни (0,3÷3 А)
* мощни (над 3 A)
[[Файл:Тиристор 190x190.JPG|мини|250п|Тиристор&nbsp;– управляем електронен ключ]]

=== Според предназначението<ref>Полупроводникова техника част 1 Атанас Шишков Издателство „Техника“ 1995&nbsp;г.</ref> ===
В практиката диодите се класифицират основно според предназначението им:

<gallery caption="Графични означения на някои видове диоди">
Diode symbol bg.svg|Изправителен диод (общо означение)
Zener diode symbol bg.svg|[[Ценеров диод]]
Schottky diode symbol bg.svg|[[Шотки диод]]
Tunnel diode symbol bg.svg|[[Тунелен диод]]
LED symbol bg.svg|[[Светодиод]]
Photodiode symbol bg.svg|[[Фотодиод]]
Varicap symbol bg.svg|[[Варикап]]
SCR symbol bg.svg|[[Тиристор]]
</gallery>

* [[Изправителен диод|Изправителни диоди]]&nbsp;– служат за преобразуване на [[променлив ток]] в [[постоянен ток|постоянен]]&nbsp;– пропускат ток само в едната посока ([[вентилен ефект]]). Работят при ниски [[честота|честоти]] (най-често между 50 и 60 Hz), тъй като с нарастване на [[честота]]та се наблюдава увеличение на капацитивните [[ток]]ове и диодите губят изправителните си свойства. Най-често се изготвят от [[силиций]], поради високите пробивни напрежения (1000&nbsp;– 1600 V). Имат голям брой специфични приложения в електронните схеми и се използват като основни елементи в изправителите, чиято основна [[функция (техника)|функция]] е преобразуване на променливото [[електрическо напрежение|напрежение]] от мрежата в постоянно.
* [[Селенов вентил|Селеновите вентили]] са конструирани през 1932 г. Състоят се от алуминиева плоча, върху която се нанася чист аморфен [[селен]]. След това върху селеновия слой се нанася метален слой от сплав. При тази конструкция посоката на пропускане на тока е от алуминия към сплавта. Селеновите вентили имат предимството, че при пробив се самовъзстановяват и продължават да работят, защото на мястото на искрата се образува аморфен селен, който е изолатор.
* [[Меднооксиден вентил|Меднооксидните вентили]] са разработени от Грондал през 1927 г. Дълго време се използват като токоизправителни елементи във волтметрите и амперметрите с магнитоелектрическа система на за измерване. Притежават праволинеен участък от волтамперната си характеристика и с това праволинейност на измерването. Меднооксидният вентил представлява медна пластина, върху която има пласт меден оксид. Върху медния оксид се поставя оловна или сребърна пластина, която е анодът на вентила.
* [[Тунелни диоди]]&nbsp;– разновидност на полупроводниковите диоди. Действието им се основава на явлението „[[тунелен ефект]]“. Използват се в някои схеми на електронни [[Електронен генератор|генератори]]. Най-важната особеност на тунелния дион и наличността на участък с отрицателно динамично съпротивление (падащ участък) във волтамперната му характеристика. Наличността на отрицателно съпротивление при променлив ток дава възможност тунелния диод да бъде използван за генериране и усилване на електрически трептения и в някои импулсни схеми.
* [[Ценеров диод|Ценерови диоди]] ('''стабилитрони''', '''опорни диоди'''): Използват се в „обратно“ свързване (минусът към анода, плюсът&nbsp;– към катода). При тях се получава [[обратим пробив]] на [[p-n преход]]. Служат за [[стабилизиране]] на [[Електрическо напрежение|напрежението]].
* [[Варикап]]и: Променят [[електрически капацитет|капацитета]] си при различни [[Електрическо напрежение|напрежения]] при обратно свързване. Служат за променливи [[кондензатор]]и, настройвани чрез променяне на подаваното напрежение към тях. Използват се например за електронна настройка на трептящи кръгове, в параметричните усилватели, в автоматиката и др.
* Обърнати диоди. Характерно за тях е това, че тяхното съпротивление в обратна посока е по-малко отколкото в права посока. Причина за това са високолегираните Р и N области, в резултат на което се получава твърде тесен проход. Обърнатите диоди могат да се използват като детектори.
* [[Светодиод]]и: Излъчват [[светлина]] при право свързване. Използват се за светлинна индикация, [[LED|LED дисплеи]] и други. За направа на светодиоди се използват галиев арсенид, силициев карбид, галиев фосфит и др.
* [[Фотодиод]]и: Запушеният преход се отпушва при облъчване със светлина. Използват се за преобразуване на светлинна енергия в електрическа. Виж [[Фотоелемент|Фотоклетка]].
* [[Диод на Шотки]]: Диод с по-голямо [[бързодействие (електроника)|бързодействие]] от обикновените изправителни диоди. Използват се главно в [[Интегрална схема|интегралните схеми]].
* [[Тиристор]]и: използват се за електрически превключватели в схеми с високо напрежение.
* [[Лазерен диод]] е лазер, в който активната среда е полупроводник подобен на използвания при светодиодите, но притежаващ оптически резонатор. Излъчват [[кохерентна светлина]].
* [[PIN диод]] e вид диод, в който между областите с p (дупчеста проводимост) и n (електронна проводимост) се намира нелегирана (intrinsic) област на полупроводника (на английски: intrinsinc&nbsp;– същински). Използват се за превключване на СВЧ сигнали.
* [[Диод на Гън]] е галиево-арсениден диод, който може да генерира СВЧ трептения. При него няма PN преход и действието му се основава на откритието на Гън от 1963 г. Диодите на Гън се използват за работа в СВЧ обхвата, както в импулсен така и в непрекъснат режим. Намират приложение в радиолокацията, телеметрията, навигацията и други като генератори и усилватели.
* [[Диод с лавинно прелитане|диодите с лавинно прелитане]] са германиеви, силициеви и германиевоарсенидни диоди с PN преход, които работят в режим на лавинен преход. Тези диоди се използват като генератори на СВЧ трептения.
* [[Магнитодиод]]и са полупроводникови диоди, които под въздействие на външно магнитно поле изменят съпротивлението си при протичане на ток в права посока. Понякога се нарича магниторезистор. Тяхното въздействие се основава на ефекта на Гаус. Когато през полупроводников кристал протича електрически ток и перпендикулярно на посоката на тока се приложи външно магнитно поле, то въздейства върху токоносителите и изменя траекторията им. В резултат на това нараства съпротивлението на полупроводника.
* [[Ламбда диод]]и са полупроводникови диоди, чиято волт-амперна характеристика в права посока е подобна на тази на тунелните диоди и съдържа участък с отрицателно динамично съпротивление. Ламбда диодите са високочестотни прибори, намиращи приложение в генератори, усилватели и регулатори.

=== Нанодиод ===
Учени от [[Университета в Джорджия]] и [[Университета Бен Гурион]] в [[Негев]] разработват диод направен от [[ДНК]] молекула. Професор от университета в Джорджия със своя тим поставя единична ДНК молекула, направена от 11 базови двойки, и я свързва към електронна схема с размери от [[ангстрьом]]и. При поставяне на слой [[coralyne]] между слоевете на НДК отрицателните стойности на тока показват превишаване 15 пъти спрямо тока в положителна посока, което е достатъчно за един нанодиод.<ref>Choi, Charles Q. (4 април 2016) [http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/nanotechnology/worlds-smallest-diode-made-of-dna World's Smallest Diode Is Made of DNA]. ''IEEE Spectrum''</ref><ref>Emmino, Nicolette (5 април 2016) [http://electronics360.globalspec.com/article/6500/the-world-s-smallest-diode-has-been-developed The World’s Smallest Diode Has Been Developed]. ''IHS Electronics360''</ref>

Това постижение показва възможността за развитие в бъдеще на [[наноелектроника]]та и [[молекулярна електроника]] в това направление.

== Приложения ==
=== Амплитудна демодулация ===
[[Файл:Simple envelope detector.svg|мини|300x300px|Опростена схема за амплитудна демодулация.]]
Най-ранната употреба на диодите е за демодулация на [[Амплитудна модулация|амплитудно модулиран]] радиосигнал (AM). Сигналът се състои от редуващи се положителни и отрицателни пикове на напрежението, чиято [[амплитуда]] е пропорционална на изходния аудиосигнал. Диодът изправя радиосигнала до аудиосигнал, който се филтрира за отстраняване на атмосферния шум и се подава на [[усилвател]], който генерира звукови вълни.

=== Преобразуване на електричество ===
[[Файл:ACtoDCpowersupply.png|250px|мини|Схема за преобразуване на променлив в постоянен ток]]

От диодите могат да се конструират [[токоизправител]]и, които преобразуват [[променлив ток]] в [[постоянен ток]]. Типичен пример са автомобилните [[алтернатор]]и, при които диодите стават по-ефективна алтернатива на традиционното [[динамо (електротехника)]].

=== Защита от свръхнапрежение ===
Диодите често се използват за предпазване на чувствителни електронни устройства от опасни свръхнапрежения. Обикновено те са непроводими в нормални условия, а при свръхнапрежение стават проводими. В практиката се наричат също [[Катоден отводител|катодни отводители]].

=== Логически елементи ===
[[Файл:DiodeANDgate.png|мини|125px|„И“- логическа схема реализирана с диоди]]
Диодите, в съчетание с други компоненти, могат да образуват [[логически елемент]]и като „И“ и „ИЛИ“

=== Измерване на температура ===
Диодите могат да се използват за измерване на [[температура]], тъй като свойствата им зависят от нея.

=== Детектор на йонизиращо лъчение ===
Полупроводниковите диоди са чувствителни към определени [[Eнергия|енергийни въздействия]]. Това дава възможност те да се използват за измерване на различни видове лъчения като [[Детектор на елементарни частици|елементарни частици]], [[космически лъчи]] и други. Тази чувствителност е и проблем при създаване на апаратура, нечувствителна към външни влияния. Това е например важно при създаване на апаратура за космически изследвания, военна апаратура и за други екстремни условия.

=== Индикация ===
Светодиодите масово се използват при различни устройства, за да индикират дадено състояние. Примерно в много автомобили има светодиоди на видно място, за да индикират наличието на аларми. В техниката се използват светодиоди, за да индикират, че има налично захранване към даден уред.

== Източници ==
{{Commonscat|Diodes}}
<references/>

== Вижте също ==
* [[Транзистор]]
* [[CMOS]]

[[Категория:Сензори]]
[[Категория:Диоди| ]]