Μια δίοδος διασταύρωσης είναι ένας κρύσταλλος ημιαγωγών, συνήθως κατασκευασμένος από πυρίτιο, με δύο ηλεκτρικούς ακροδέκτες συνδεδεμένους. Μια δίοδος σύνδεσης PN είναι ο πιο κοινός τύπος διόδου ημιαγωγών. Τα χαρακτηριστικά της διόδου διακλάδωσης της επιτρέπουν συνήθως να μεταφέρει το ρεύμα εύκολα προς τη μία κατεύθυνση αλλά όχι προς την άλλη. Οι δίοδοι διακλάδωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αλλαγή του εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) σε συνεχές ρεύμα (DC), για την ανίχνευση της θερμοκρασίας και για την προστασία των κυκλωμάτων από καταστροφικές τάσεις. Μπορούν επίσης να δημιουργήσουν και να αισθανθούν φως, να σχηματίσουν λογικές πύλες και να εκτελέσουν πολλές άλλες λειτουργίες. Διαφορετικοί τύποι διόδων σύνδεσης χρησιμοποιούνται σε συσκευές όπως ραδιόφωνα, τηλεοράσεις και μονάδες CD, μεταξύ πολλών άλλων ηλεκτρονικών συσκευών.
Όταν κατασκευάζεται μια δίοδος σύνδεσης, ο κρύσταλλός της εμφυτεύεται με φορείς θετικού φορτίου τύπου p, που ονομάζονται οπές, στη μία πλευρά. Στην άλλη πλευρά εμφυτεύονται φορείς αρνητικού φορτίου τύπου n, που είναι ηλεκτρόνια. Η λεπτή περιοχή στο μεταξύ είναι γνωστή ως διασταύρωση PN. Μερικά ηλεκτρόνια περιπλανώνται κατά μήκος της διασταύρωσης για να συνδυαστούν με οπές και αντίστροφα. Αυτό δημιουργεί μια στενή περιοχή ουδέτερου φορτίου γύρω από τη διασταύρωση, που ονομάζεται στρώμα εξάντλησης.
Όταν εφαρμόζεται μια τάση πόλωσης προς τα εμπρός κατά μήκος της διόδου σύνδεσης, συνήθως αναγκάζει περισσότερα ηλεκτρόνια στην περιοχή τύπου n. Επίσης, αναγκάζει περισσότερες τρύπες στην περιοχή τύπου p. Καθώς αυτή η τάση αυξάνεται, το στρώμα εξάντλησης στενεύει. Αυτό διευκολύνει τη ροή του ρεύματος κατά μήκος της διασταύρωσης. Μόλις η μπροστινή πόλωση υπερβεί μια ορισμένη τάση, το ρεύμα μπορεί να ρέει αρκετά εύκολα.
Εάν εφαρμοστεί το αντίθετο, μια αντίστροφη τάση πόλωσης, μπορεί να εξαχθούν περισσότερες οπές από την περιοχή τύπου p και περισσότερα ηλεκτρόνια από την περιοχή τύπου n. Οι οπές και τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται από τη διασταύρωση, διευρύνοντας το στρώμα εξάντλησης. Αυτό συνήθως καθιστά πιο δύσκολη τη ροή του ρεύματος. Καθώς αυξάνεται η τάση αντίστροφης πόλωσης, το ρεύμα κατά μήκος της διασταύρωσης επιβραδύνεται σχεδόν στο μηδέν. Το ρεύμα «διαρροής» που απομένει είναι συχνά πολύ μικρό, αλλά μπορεί να αυξηθεί με τη θερμοκρασία διασταύρωσης της διόδου.
Μια δίοδος διακλάδωσης έχει πολλές χρήσεις που σχετίζονται με την ικανότητά της να μεταφέρει ρεύμα μόνο σε μία κατεύθυνση. Για παράδειγμα, μπορεί να μετατρέψει το AC σε DC, γνωστό και ως διόρθωση. Μπορεί επίσης να διαχωρίσει το σήμα ήχου από το σήμα ραδιοσυχνότητας (RF) σε έναν ραδιοφωνικό δέκτη. Στα κυκλώματα ελέγχου, οι δίοδοι διακλάδωσης μπορούν να προσφέρουν προστασία από αιχμές ισχύος όταν μια συσκευή υψηλού ρεύματος, όπως ένας κινητήρας ή ένα πηνίο ρελέ, είναι ενεργοποιημένη ή απενεργοποιημένη. Πολλοί τύποι ολοκληρωμένων κυκλωμάτων χρησιμοποιούν διόδους σε κάθε ακροδέκτη για να αποτρέψουν την καταστροφή του τσιπ από υπερβολικές εξωτερικές τάσεις.
Οι δίοδοι διακλάδωσης μπορεί να είναι πολύ φωτοευαίσθητες χωρίς το σκούρο πλαστικό στο οποίο συνήθως περικλείονται. Χρησιμοποιούνται συνήθως ως φωτοδίοδοι για την ανίχνευση φωτός και σε ηλιακές κυψέλες για τη μετατροπή του φωτός σε ηλεκτρισμό. Μια δίοδος εκπομπής φωτός (LED) είναι μια δίοδος διασταύρωσης που παράγει φωτόνια. Τα LED υπάρχουν σε ποικιλία χρωμάτων και μπορούν να παράγουν φως από υπέρυθρο έως σχεδόν υπεριώδες. Συχνά χρησιμοποιούνται ως δείκτες κατάστασης και σε ηλεκτρονικές συσκευές. Μια δίοδος λέιζερ παράγει φως ενός μόνο μήκους κύματος που συνήθως εστιάζεται μέσω μιας γυαλισμένης κοιλότητας στη συσκευασία της. Οι δίοδοι λέιζερ χρησιμοποιούνται συχνά σε επικοινωνίες υψηλής ταχύτητας και σε μονάδες CD/DVD καταναλωτών.
Άλλες εφαρμογές των διόδων σύνδεσης περιλαμβάνουν λογικές πύλες, μήτρες πληκτρολογίου, αισθητήρες θερμοκρασίας και ρυθμιστές τάσης. Μια δίοδος διακλάδωσης μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως πυκνωτής ελεγχόμενης από μεταβλητή τάση. ένα κύκλωμα συντονισμού ραδιοφώνου ή τηλεόρασης μπορεί να ποικίλλει το μέγεθος του στρώματος εξάντλησης της διόδου, το οποίο με τη σειρά του αλλάζει την χωρητικότητα.