Diodele sunt dispozitive care blochează trecerea unui semnal electric printr-o direcție, dar permit trecerea unui semnal în cealaltă direcție. Când o diodă semiconductoare standard blochează un semnal, este posibil ca tensiunea acelui semnal să devină prea mare pentru ca dioda să o controleze. În acel moment, dioda va eșua și va permite semnalului să treacă și probabil va fi distrusă pe măsură ce tensiunea va trece prin ea. Numit punctul de avalanșă al diodei, odată ce acest efect începe, de obicei nu se va opri până când își va parcurge cursul, devastând multe, dacă nu toate, componentele circuitului în calea sa. O diodă de avalanșă este un tip special de diodă care poate rezista la evenimentul de avalanșă și poate folosi efectul de avalanșă în funcționarea sa normală.
Toate diodele semiconductoare sunt construite din două bucăți de material semiconductor, de obicei siliciu, fuzionate împreună. O bucată de material, catodul, va avea o sarcină pozitivă. A doua piesă, anodul, va avea o sarcină negativă.
Aceste diode controlează direcția fluxului de circuit în circuite. Când un curent electric este aplicat anodului diodei, acesta traversează materialul încărcat pozitiv spre catodul negativ și apoi trece din catod către restul circuitului. O diodă care funcționează în această stare este polarizată direct.
Dacă același curent este conectat la catod, acesta se va opri pur și simplu cu sarcina identică a catodului și va fi blocat de diodă. O diodă în această stare este polarizată invers. Totuși, dacă această tensiune este suficient de mare, poate avea suficientă putere pentru a trece prin catod și a ajunge la anodul pozitiv. Dacă se întâmplă acest lucru, curentul va fi condus din anodul diodei, iar dioda va fi în stare de avalanșă. Această condiție va distruge de obicei o diodă standard, precum și orice alte componente ale circuitului care se află între diodă și un punct de împământare.
O diodă de avalanșă este proiectată într-un mod foarte specific, astfel încât să poată folosi efectul de avalanșă. În loc să aștepte ca tensiunea să devină prea mare pentru ca dioda să poată fi gestionată și avalanșa scăpată de sub control, o diodă de avalanșă începe în mod intenționat efectul de avalanșă la o tensiune predeterminată. Această tensiune predeterminată nu este suficient de puternică pentru a deteriora dioda, ceea ce permite diodei de avalanșă să conducă puterea excesivă departe de circuit la masă. În acest mod, o diodă de avalanșă funcționează în același mod în care un deversor permite unui baraj să redirecționeze apele de inundații excesive.
Dioda de avalanșă este utilizată frecvent în circuite pentru a oferi protecție împotriva tensiunilor nedorite sau neașteptate care altfel ar putea deteriora circuitele. Astfel de diode au de obicei catozii conectați la calea principală a circuitului de curent electric, iar anozii la o masă electrică. Această configurație le permite să redirecționeze tensiunile amenințătoare direct la pământ, spre deosebire de a le permite să călătorească prin circuit și să-l distrugă. Diodele de avalanșă în această configurație acționează ca diode de prindere, deoarece fixează sau fixează tensiunea maximă pe care o va experimenta un circuit la un nivel prestabilit.