Diody przepuszczają prąd tylko w jednym kierunku; służą do prostowania. W tym celu używa się ich w prostownikach wchodzących w skład zasilaczy. Ogólnie rozpowszechnione są dzisiaj diody świecące tzw. LED-y. Zastąpiły one wszelkiego rodzaju kontrolki. Są praktyczne dzięki małym wymiarom oraz niskiej cenie.

Półprzewodniki
Największą grupę elementów aktywnych stanowią urządzenia zbudowane w oparciu o materiały półprzewodnikowe. Do materiału półprzewodnikowego dodaje się domieszkę pewnego rodzaju. W zależności od typu domieszki otrzymuje się półprzewodnik typu P lub N
Diody, tranzystory i układy scalone są zbudowane z materiałów półprzewodnikowych.

German
był historycznie pierwszym półprzewodnikiem. Materiał ten ma słabe własności dla wyższych częstotliwości, dużą niestabilność temperaturową i dużo mniejszą odporność na wysokie temperatury niż powszechnie stosowany krzem. Zaletą jego jest niskie napięcie progowe, które powoduje, że tranzystory germanowe można stosować w obwodach mocy np. w przetwornicach napięcia.

Krzem
jest dzisiaj dominującym materiałem półprzewodnikowym. Jest tani. Obecnie można zbudować tranzystory dużej mocy o dużym wzmocnieniu i częstotliwości granicznej ( f_T) aż do kilku GHz, o napięciach ok. 1000 V lub więcej. Zdarza się również w układach dużej mocy stosowanie tranzystorów krzemowych o prądach do 1000 A. Nie można jednak tych wszystkich cech uzyskać jednocześnie. Tranzystory są na ogół optymalizowane w grupach jako tranzystory małej mocy, przełączające albo dużej mocy. Krzem jest materiałem tanim w odróżnieniu od pierwiastków z grupy III-V układu okresowego.

Materiały grupy III-V.
Nazwa wynika z położenia pierwiastków znajdujących się w trzeciej i piątej kolumnie układu okresowego. Są to związki materiałów takich jak arsenek galu (GaAs) i fosforek indu (InP). Arsenek galu stosuje się przede wszystkim dla zakresu mikrofalowego. Tranzystory polowe zrobione z Arsenki Galu AsFET, posiadają niskie szumy i dlatego są szczególnie przydatne w stopniach wejściowych np. w odbiornikach radarowych lub satelitarnych. Posiadają niską modulację skrośną, ale są czułe na przepięcia, a szczególnie na rozładowania elektrostatyczne. Fosforku indu Używa się przede wszystkim w optoelektronice.


No i wreszcie coś o diodach...

Podstawowym elementem składowym każdej diody jest złącze P-N. Przewodzi ono prąd w jednym kierunku i nie przewodzi w drugim. W rezultacie nadaje się doskonale do prostowania prądu zmiennego, co też jest jego najczęstszym zastosowaniem. Do innych celów stosuje się wiele diod różniących się odpowiednim doborem parametrów złącza p-n.

Dioda krzemowa występuje dzisiaj najczęściej. Diody przeznaczone do pracy przy małych prądach mają napięcie progowe (spadek napięcia w kierunku przewodzenia) ok. 0,7 V, podczas gdy diody mocy mają napięcie progowe 1V lub więcej. Gdy napięcie zaporowe ("odwrotne") przekroczy wartość katalogową, dioda ulega zniszczeniu.

Szczególny typ diody - dioda lawinowa nie zostanie uszkodzona po przekroczeniu napięcia zaporowego. Nadmiar napięcia zostaje zaabsorbowany przez diodę i dlatego nadaje się doskonale jako zabezpieczenie przeciwko krótkotrwałym impulsom i przepięciom.

Fast recovery, czyli dioda o krótkim czasie wyłączania, przeznaczona jest do układów przełączających. Czas przełączania wynosi od 1 do 500 ns. Innym wariantem są diody o niskiej upływności z bardzo niskim prądem wstecznym.

Dioda germanowa dominowała w zastosowaniach zanim została wyparta w latach 60-tych przez diody krzemowe. Diody germanowe stosowane są nadal jako części zamienne, oraz w niektórych układach, gdzie przede wszystkim potrzebne jest niskie napięcie progowe np. w detektorach, w sprzęcie radiowym i video. Dla diod niskoprądowych, spadek napięcia w kierunku przewodzenia zawiera się w przedziale 0,2 - 0,5 V. Napięcie to zależy od wartości prądu ale w mniejszym stopniu niż dla diod krzemowych, które mają wyższą "rezystancję" w kierunku przewodzenia. Spadek napięcia w kierunku przewodzenia w diodach germanowych jest z kolei bardziej zależny od temperatury niż s diodach krzemowych.

Dioda Schottky'ego stanowią w większości wypadków alternatywę dla diod germanowych, gdy niezbędne jest niskie napięcie progowe. Wynosi ono ok 0,4 V. Diody te działają na nośnikach większościowych, odznaczają się zatem bardzo krótkimi czasami przełączania i nadają się doskonale do zastosowań w układach bardzo wielkiej częstotliwości i układach przełączających. Diody Schottky'ego są powszechnie stosowane w zakresie częstotliwości do 100 Ghz.

Dioda Zenera zachowuje się w kierunku przewodzenia jak dioda, ale ma bardzo dokładnie określone napięcie przebicia w kierunku wstecznym. Diod tych używa się do pracy w kierunku zaporowym i wykorzystuje się tzw. napięcie Zenera tj. napięcie, przy którym prąd wsteczny diody gwałtownie rośnie. Dlatego szeregowo z diodą Zenera należy łączyć rezystor lub inny element ograniczający prąd.

Dioda Zenera ma precyzyjnie określone napięcie przebicia. Charakterystyka diody w kierunku zaporowym musi wykazać bardzo wyraźne przegięcie. Poza tym zmiany napięcia Zenera w funkcji temperatury powinny być możliwie małe. Najlepsze parametry termiczne mają diody w zakresie napięć Zenera 5,6 - 6,2 V. Dla napięć niższych współczynnik temperaturowy napięcia Zenera jest ujemny, dla napięć wyższych dodatni. Często dla otrzymania elementów stabilizacyjnych o bardzo małym współczynniku temperaturowym napięcia, łączy się diody o dodatnim i ujemnym współczynniku w celu ich wzajemnej kompensacji. Czasami łączy się zwykłą diodę krzemową (posiada ujemny współczynnik temperaturowy przy pracy w kierunku przewodzenia) produkowaną seryjnie, z wysokonapięciową diodą Zenera. Wypadkowa rezystancja szeregowa diod, powoduje jednak, że charakterystyka przebicia Zenera będzie mniej stroma. Istnieją również diody stabilizacyjne o napięciu poniżej 2 V. Noszą nazwę stabilitronów. Są to diody pracujące w kierunku przewodzenia, nie są więc diodami Zenera.

Diody zabezpieczające są w zasadzie diodami Zenera, które tłumią krótkotrwałe napięciowe impulsy zakłócające. Używa się ich do ochrony elementów i układów elektronicznych. Ograniczanie maksymalnego napięcia jest precyzyjne i bardzo szybkie. Diody wytrzymują wysokie prądy chwilowe, które powstają przy ograniczaniu przepięć.