O diodă de joncțiune este un cristal semiconductor, de obicei realizat din siliciu, cu două terminale electrice atașate. O diodă de joncțiune PN este cel mai comun tip de diodă semiconductoare. Caracteristicile diodei de joncțiune îi permit de obicei să conducă cu ușurință curentul într-o direcție, dar nu în cealaltă. Diodele de joncțiune pot fi folosite pentru a schimba curentul alternativ (AC) în curent continuu (DC), pentru a detecta temperatura și pentru a proteja circuitele de tensiuni dăunătoare. De asemenea, pot crea și simți lumina, pot forma porți logice și pot îndeplini multe alte funcții. Diferite tipuri de diode de joncțiune sunt utilizate în dispozitive precum radiouri, televizoare și unități CD, printre multe alte dispozitive electronice.
Când se realizează o diodă de joncțiune, cristalul său este implantat cu purtători de sarcină pozitivă de tip p, numite găuri, pe o parte. Cealaltă parte este implantată cu purtători de sarcină negativă de tip n, care sunt electroni. Regiunea subțire dintre ele este cunoscută sub numele de joncțiune PN. Unii electroni rătăcesc prin joncțiune pentru a se combina cu găuri și invers. Acest lucru creează o regiune îngustă de sarcină neutră în jurul joncțiunii, numită strat de epuizare.
Când o tensiune de polarizare directă este aplicată peste dioda de joncțiune, de obicei forțează mai mulți electroni în regiunea de tip n. De asemenea, forțează mai multe găuri în regiunea de tip p. Pe măsură ce această tensiune crește, stratul de epuizare se îngustează. Acest lucru face ca curentul să circule mai ușor prin joncțiune. Odată ce polarizarea directă depășește o anumită tensiune, curentul poate curge destul de ușor.
Dacă se aplică opusul, o tensiune de polarizare inversă, pot fi extrase mai multe găuri din regiunea de tip p și mai mulți electroni din regiunea de tip n. Găurile și electronii sunt îndepărtați de joncțiune, lărgind stratul de epuizare. Acest lucru face de obicei mai dificilă curgerea curentului. Pe măsură ce tensiunea de polarizare inversă crește, curentul prin joncțiune încetinește până la aproape zero. Curentul de „scurgere” rămas este adesea foarte mic, dar poate crește odată cu temperatura joncțiunii diodei.
O diodă de joncțiune are multe utilizări legate de capacitatea sa de a conduce curentul într-o singură direcție. De exemplu, poate converti AC în DC, cunoscut și sub numele de rectificare. De asemenea, poate separa semnalul audio de semnalul de radiofrecvență (RF) dintr-un receptor radio. În circuitele de control, diodele de joncțiune pot oferi protecție împotriva vârfurilor de putere atunci când un dispozitiv de curent ridicat, cum ar fi un motor sau o bobină de releu, este pornit sau oprit. Multe tipuri de circuite integrate folosesc diode pe fiecare pin pentru a preveni deteriorarea cipului de tensiuni exterioare excesive.
Diodele de joncțiune pot fi foarte sensibile la lumină fără plasticul închis la culoare în care sunt în mod obișnuit acoperite. Sunt utilizate în mod obișnuit ca fotodiode pentru a detecta lumina și în celulele solare pentru a transforma lumina în electricitate. O diodă emițătoare de lumină (LED) este o diodă de joncțiune care generează fotoni. LED-urile există într-o varietate de culori și pot produce lumină de la infraroșu până la ultraviolet aproape. Ele sunt adesea folosite ca indicatori de stare și în dispozitivele electronice. O diodă laser generează lumină cu o singură lungime de undă care este de obicei focalizată printr-o cavitate lustruită din ambalajul său. Diodele laser sunt utilizate frecvent în comunicațiile de mare viteză și unitățile CD/DVD de consum.
Alte aplicații ale diodelor de joncțiune includ porți logice, matrice de tastatură, senzori de temperatură și regulatoare de tensiune. O diodă de joncțiune poate acționa și ca un condensator controlat de tensiune variabilă; un circuit de reglare radio sau televiziune poate varia dimensiunea stratului de epuizare al diodei, care la rândul său modifică capacitatea.