Μια ημιαγώγιμη δίοδος είναι ένα βασικό συστατικό ενός τεράστιου αριθμού ηλεκτρικών συστημάτων. Αυτά τα εξαρτήματα έχουν δύο ακροδέκτες—ένας που παίρνει ηλεκτρική ενέργεια και ένας που το αφήνει έξω. Αυτή η διαδικασία λειτουργεί με έναν τρόπο. εάν ένα τερματικό παίρνει ηλεκτρική ενέργεια, δεν αφήνει την τροφοδοσία να περάσει πίσω. Η κάθοδος είναι το τμήμα μιας διόδου που επιτρέπει τη ροή ρεύματος και μια άνοδος είναι το μέρος που της επιτρέπει να ρέει μέσα. Είναι ο συνδυασμός αυτών των δύο στοιχείων που επιτρέπει στη δίοδο να λειτουργεί.
Η φυσική κατασκευή μιας διόδου ποικίλλει ελαφρώς ανάλογα με τον λόγο χρήσης της, αλλά ορισμένοι παράγοντες παραμένουν οι ίδιοι. Η δίοδος έχει δύο ακροδέκτες, μια κάθοδο και μια άνοδο, που συνδέονται με μια μικρή ποσότητα ημιαγώγιμου υλικού. Αυτό το υλικό είναι συνήθως πυρίτιο, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα ευρύ φάσμα διαφορετικών υλικών. Ολόκληρο το συγκρότημα περιβάλλεται σε γυάλινο ή πλαστικό κάλυμμα. Οι δίοδοι μπορεί να έχουν οποιοδήποτε μέγεθος, και ενώ οι περισσότερες δίοδοι δεν είναι πολύ μεγάλες, μπορεί να είναι σχεδόν μικροσκοπικά μικρές.
Η άνοδος παίρνει ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό το τερματικό πήρε το όνομά του από τα αρνητικά φορτισμένα ανιόντα που κινούνται προς αυτό κατά τη διάρκεια μιας κοινής ηλεκτροχημικής αντίδρασης. Η φόρτιση της ανόδου ποικίλλει ανάλογα με τη λειτουργία της συσκευής. Εάν η συσκευή χρησιμοποιεί ρεύμα, η φόρτιση είναι αρνητική και εάν κάνει τροφοδοσία, η φόρτισή της είναι θετική. Αυτή η μετατόπιση πολικότητας επιτρέπει στον ηλεκτρισμό να ρέει σωστά από το τερματικό.
Μια κάθοδος είναι ουσιαστικά το αντίθετο μιας ανόδου. Η κάθοδος επιτρέπει τη ροή ρεύματος από τη συσκευή. Αυτό το τερματικό πήρε το όνομά του από τις θετικά φορτισμένες καθόδους που έλκει κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης. Όταν μια συσκευή χρησιμοποιεί ισχύ, η κάθοδος είναι θετική και είναι αρνητική όταν παράγει ισχύ.
Το υλικό στη μέση μιας διόδου είναι ένας ημιαγωγός. Οι ημιαγωγοί είναι υλικά που δεν άγουν τον ηλεκτρισμό όπως ένας τυπικός αγωγός, αλλά δεν τον εμποδίζουν όπως ένας μονωτήρας. Αυτά τα υλικά ταιριάζουν μεταξύ τους και έχουν πολύ συγκεκριμένες ιδιότητες όταν ρέει ηλεκτρισμός μέσα από αυτά. Η πλειονότητα των διόδων μαζικής παραγωγής χρησιμοποιούν ημιαγωγό πυριτίου, αλλά αυτές που κατασκευάζονται από γερμάνιο δεν είναι ασυνήθιστες.
Από την εφεύρεσή τους στα τέλη του 1800, οι βασικές δίοδοι δεν έχουν αλλάξει πολύ. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους έχουν βελτιωθεί και ο βασικός σχεδιασμός έχει γίνει πολύ μικρότερος, αλλά αυτό είναι πραγματικά το μόνο που έχει αλλάξει. Ούτε οι αρχές κατασκευής τους ούτε ο σχεδιασμός τους διαφέρουν πολύ από την αρχική δημιουργία.
Η μεγαλύτερη καινοτομία με τις διόδους είναι στις εναλλακτικές εκδόσεις της αρχικής εφεύρεσης. Υπάρχουν δεκάδες διαφορετικοί τύποι διόδων που όλες λειτουργούν ελαφρώς διαφορετικά. Αυτές οι διαφορετικές δίοδοι έχουν κάθε είδους πρόσθετες λειτουργίες πέρα από τις μεθόδους εισόδου-έξω της βασικής μορφής. Κυμαίνονται από τη δίοδο σήραγγας που λειτουργεί σε κβαντική κλίμακα έως τη δίοδο εκπομπής φωτός (LED) που χρησιμοποιείται ως πηγή φωτός σε πολλά σύγχρονα ηλεκτρονικά.