ไดโอด
ในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ที่มีอิเล็กโทรดสองตัวที่ยอมให้กระแสไหลไปในทิศทางเดียวเท่านั้น มักใช้สำหรับฟังก์ชันการแก้ไข และไดโอดวาแรคเตอร์ถูกใช้เป็นตัวเก็บประจุแบบปรับได้แบบอิเล็กทรอนิกส์ ทิศทางปัจจุบันที่ไดโอดส่วนใหญ่ครอบครองมักเรียกว่าฟังก์ชัน "การแก้ไข" หน้าที่ทั่วไปที่สุดของไดโอดคือการปล่อยให้กระแสไหลผ่านในทิศทางเดียวเท่านั้น (เรียกว่าไบแอสไปข้างหน้า) และปิดกั้นกระแสย้อนกลับ (เรียกว่าไบแอสย้อนกลับ) ดังนั้นไดโอดจึงถือได้ว่าเป็นเช็ควาล์วแบบอิเล็กทรอนิกส์
ไดโอดอิเล็กทรอนิกส์สุญญากาศช่วงต้น เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถนำกระแสได้ทิศทางเดียว มีจุดเชื่อมต่อ PN พร้อมขั้วต่อตะกั่ว 2 ขั้วภายในไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นี้มีค่าการนำไฟฟ้าในทิศทางเดียวตามทิศทางของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ โดยทั่วไปคริสตัลไดโอดคือส่วนต่อประสาน pn ที่เกิดขึ้นจากการเผาเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p และ n ชั้นประจุอวกาศถูกสร้างขึ้นทั้งสองด้านของส่วนต่อประสาน ทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเอง เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เท่ากับศูนย์ กระแสการแพร่กระจายที่เกิดจากความต่างความเข้มข้นของตัวพาประจุที่ทั้งสองด้านของทางแยก pn และกระแสดริฟท์ที่เกิดจากสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเองจะเท่ากันและอยู่ในสถานะสมดุลไฟฟ้า ซึ่งก็คือ ลักษณะของไดโอดภายใต้สภาวะปกติ
ไดโอดในยุคแรกๆ รวมถึง "คริสตัลหนวดแมว" และหลอดสุญญากาศ (เรียกว่า "วาล์วไอออไนเซชันความร้อน" ในสหราชอาณาจักร) ไดโอดที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เช่น ซิลิคอนหรือเจอร์เมเนียม

ลักษณะเฉพาะ
คิดบวก
เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้า ที่จุดเริ่มต้นของคุณลักษณะไปข้างหน้า แรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้ามีขนาดเล็กมาก และไม่เพียงพอที่จะเอาชนะผลการปิดกั้นของสนามไฟฟ้าภายในจุดเชื่อมต่อ PN กระแสไปข้างหน้าเกือบเป็นศูนย์ และส่วนนี้เรียกว่าโซนตาย แรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าที่ไม่สามารถทำให้ไดโอดนำไฟฟ้าได้เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าโซนตาย เมื่อแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้ามากกว่าแรงดันไฟฟ้าโซนตาย สนามไฟฟ้าภายในจุดเชื่อมต่อ PN จะถูกเอาชนะ ไดโอดจะดำเนินการในทิศทางไปข้างหน้า และกระแสจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ภายในช่วงปกติของการใช้กระแสไฟ แรงดันเทอร์มินัลของไดโอดจะยังคงเกือบคงที่ระหว่างการนำไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้านี้เรียกว่าแรงดันไปข้างหน้าของไดโอด เมื่อแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าข้ามไดโอดเกินค่าที่กำหนด สนามไฟฟ้าภายในจะลดลงอย่างรวดเร็ว ลักษณะเฉพาะของกระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และไดโอดจะดำเนินไปในทิศทางไปข้างหน้า เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์หรือแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์ ซึ่งมีค่าประมาณ 0.5V สำหรับหลอดซิลิคอน และประมาณ 0.1V สำหรับหลอดเจอร์เมเนียม แรงดันการนำไฟฟ้าไปข้างหน้าลดลงของไดโอดซิลิคอนประมาณ 0.6-0.8V และแรงดันการนำไฟฟ้าไปข้างหน้าลดลงของไดโอดเจอร์เมเนียมประมาณ 0.2-0.3V
กลับขั้ว
เมื่อแรงดันย้อนกลับที่ใช้ไม่เกินช่วงที่กำหนด กระแสที่ไหลผ่านไดโอดจะเป็นกระแสย้อนกลับที่เกิดจากการเคลื่อนที่แบบดริฟท์ของพาหะส่วนน้อย เนื่องจากกระแสย้อนกลับเล็กน้อย ไดโอดจึงอยู่ในสถานะตัดไฟ กระแสย้อนกลับนี้เรียกอีกอย่างว่ากระแสอิ่มตัวย้อนกลับหรือกระแสรั่วไหล และกระแสอิ่มตัวย้อนกลับของไดโอดจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ กระแสย้อนกลับของทรานซิสเตอร์ซิลิคอนทั่วไปจะมีขนาดเล็กกว่ากระแสย้อนกลับของทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมมาก กระแสอิ่มตัวย้อนกลับของทรานซิสเตอร์ซิลิคอนกำลังต่ำอยู่ในลำดับ nA ในขณะที่กระแสอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมกำลังต่ำอยู่ในลำดับ μ A เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เซมิคอนดักเตอร์จะตื่นเต้นด้วยความร้อน จำนวน ผู้ให้บริการรายย่อยจะเพิ่มขึ้น และกระแสความอิ่มตัวย้อนกลับก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

พังทลาย
เมื่อแรงดันย้อนกลับที่ใช้เกินค่าที่กำหนด กระแสย้อนกลับจะเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน ซึ่งเรียกว่าไฟฟ้าขัดข้อง แรงดันไฟฟ้าวิกฤติที่ทำให้เกิดไฟฟ้าขัดข้องเรียกว่าแรงดันพังทลายแบบย้อนกลับของไดโอด เมื่อเกิดไฟฟ้าขัดข้อง ไดโอดจะสูญเสียค่าการนำไฟฟ้าในทิศทางเดียว หากไดโอดไม่ร้อนเกินไปเนื่องจากไฟฟ้าขัดข้อง ค่าการนำไฟฟ้าทิศทางเดียวอาจไม่ถูกทำลายอย่างถาวร ประสิทธิภาพยังคงสามารถกลับคืนมาได้หลังจากถอดแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ออก ไม่เช่นนั้นไดโอดจะเสียหาย ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงแรงดันย้อนกลับที่มากเกินไปที่จ่ายให้กับไดโอดระหว่างการใช้งาน
ไดโอดเป็นอุปกรณ์สองขั้วที่มีการนำไฟฟ้าทิศทางเดียว ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นไดโอดอิเล็กทรอนิกส์และไดโอดคริสตัล ไดโอดอิเล็กทรอนิกส์มีประสิทธิภาพต่ำกว่าคริสตัลไดโอดเนื่องจากการสูญเสียความร้อนของเส้นใยจึงไม่ค่อยพบเห็น คริสตัลไดโอดเป็นเรื่องธรรมดาและใช้กันทั่วไป การนำไฟฟ้าทิศทางเดียวของไดโอดถูกใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมด และไดโอดเซมิคอนดักเตอร์มีบทบาทสำคัญในหลายวงจร เป็นหนึ่งในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่เก่าแก่ที่สุดและมีการใช้งานที่หลากหลาย
แรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าของไดโอดซิลิคอน (ชนิดไม่ส่องสว่าง) คือ 0.7V ในขณะที่แรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าของไดโอดเจอร์เมเนียมคือ 0.3V แรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าของไดโอดเปล่งแสงจะแตกต่างกันไปตามสีส่องสว่างที่ต่างกัน ส่วนใหญ่มีสามสีและค่าอ้างอิงเฉพาะแรงดันไฟฟ้าตกมีดังนี้: แรงดันไฟฟ้าตกของไดโอดเปล่งแสงสีแดงคือ 2.0-2.2V, แรงดันไฟฟ้าตกของไดโอดเปล่งแสงสีเหลืองคือ 1.8-2.0V และแรงดันไฟฟ้า หยดไดโอดเปล่งแสงสีเขียวคือ 3.0-3.2V กระแสไฟที่กำหนดระหว่างการปล่อยแสงปกติคือประมาณ 20mA
แรงดันและกระแสของไดโอดไม่สัมพันธ์กันเชิงเส้น ดังนั้นเมื่อเชื่อมต่อไดโอดต่างๆ แบบขนาน ควรเชื่อมต่อตัวต้านทานที่เหมาะสม

เส้นโค้งลักษณะเฉพาะ
เช่นเดียวกับทางแยก PN ไดโอดมีความนำไฟฟ้าในทิศทางเดียว เส้นโค้งลักษณะเฉพาะของโวลต์แอมแปร์ทั่วไปของซิลิคอนไดโอด เมื่อแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าถูกจ่ายให้กับไดโอด กระแสไฟฟ้าจะมีค่าน้อยมากเมื่อค่าแรงดันไฟฟ้าต่ำ เมื่อแรงดันไฟฟ้าเกิน 0.6V กระแสไฟฟ้าจะเริ่มเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าเปิดของไดโอด เมื่อแรงดันไฟฟ้าถึงประมาณ 0.7V ไดโอดจะอยู่ในสถานะนำไฟฟ้าได้เต็มที่ ซึ่งมักเรียกว่าแรงดันการนำไฟฟ้าของไดโอด ซึ่งแสดงด้วยสัญลักษณ์ UD
สำหรับไดโอดเจอร์เมเนียม แรงดันไฟฟ้าเปิดอยู่ที่ 0.2V และแรงดันไฟฟ้าการนำไฟฟ้า UD อยู่ที่ประมาณ 0.3V เมื่อใช้แรงดันย้อนกลับกับไดโอด กระแสไฟฟ้าจะมีค่าน้อยมากเมื่อค่าแรงดันไฟฟ้าต่ำ และค่าปัจจุบันคือ IS กระแสอิ่มตัวย้อนกลับ เมื่อแรงดันย้อนกลับเกินค่าที่กำหนด กระแสจะเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งเรียกว่าการพังทลายแบบย้อนกลับ แรงดันไฟฟ้านี้เรียกว่าแรงดันพังทลายแบบย้อนกลับของไดโอดและมีสัญลักษณ์ UBR ค่า UBR ของแรงดันพังทลายของไดโอดประเภทต่างๆ จะแตกต่างกันไปอย่างมาก ตั้งแต่หลายสิบโวลต์ไปจนถึงหลายพันโวลต์

การพังทลายแบบย้อนกลับ
ซีเนอร์พังทลาย
การสลายแบบย้อนกลับสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภทตามกลไก: การสลายซีเนอร์และการสลายหิมะถล่ม ในกรณีที่ความเข้มข้นของสารต้องห้ามสูง เนื่องจากความกว้างเล็กน้อยของบริเวณกั้นและแรงดันย้อนกลับขนาดใหญ่ โครงสร้างพันธะโควาเลนต์ในบริเวณกั้นจะถูกทำลาย ทำให้เวเลนซ์อิเล็กตรอนหลุดออกจากพันธะโควาเลนต์และสร้างคู่รูอิเล็กตรอน ส่งผลให้กระแสเพิ่มขึ้นอย่างมาก การสลายนี้เรียกว่าการสลายซีเนอร์ หากความเข้มข้นของสารต้องห้ามต่ำและความกว้างของบริเวณกั้นกว้าง ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะทำให้ซีเนอร์พัง

หิมะถล่ม
การพังทลายอีกประเภทหนึ่งคือการพังทลายของหิมะถล่ม เมื่อแรงดันย้อนกลับเพิ่มขึ้นเป็นค่ามาก สนามไฟฟ้าที่ใช้จะเร่งความเร็วการดริฟท์ของอิเล็กตรอน ทำให้เกิดการชนกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนในพันธะโควาเลนต์ ผลักพวกมันออกจากพันธะโควาเลนต์และสร้างคู่รูอิเล็กตรอนใหม่ รูอิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นใหม่จะถูกเร่งโดยสนามไฟฟ้าและชนกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนอื่นๆ ทำให้เกิดหิมะถล่มเหมือนกับตัวพาประจุที่เพิ่มขึ้นและกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การพังทลายประเภทนี้เรียกว่าการพังทลายของหิมะถล่ม ไม่ว่าไฟดับจะเป็นชนิดใดก็ตาม หากกระแสไฟไม่จำกัด ก็อาจทำให้จุดต่อ PN เสียหายถาวรได้