Dioden findet man in fast jedem Elektrischen gerät, als Bauteil oder in Chips integriert. Aber was ist das überhaupt, eine „Diode“ und was macht es? Dazu schauen wir uns zuerst die Theorie dahinter an.

Eine Diode ist ein Bauteil, dass Strom nur in eine Richtung führen kann und somit zum Schutz gegen Verpolung, also Rücklauf für Ströme und einiges mehr eingesetzt werden kann. Den Effekt, Strom nur in eine Richtung fließen zu lassen, bezieht die Diode aus einem Halbleiterübergang(p-n-Übergang), ist also auch ein Halbleiter-Bauelement. Somit ist es auch möglich, Dioden in Integrierten Schaltungen zu platzieren.
warum fließt nun also der Strom nur in eine Richtung durch den p-n-Übergang?
Betrachten wir dazu erst einmal die Grenzschicht ohne angelegte Potenziale. Wir haben einen negativen Bereich und einen positiven. Nun fließen ein teil der überschüssigen Elektronen aus der n-Schicht in die p-schicht und besetzten die dort vorhandenen „Löcher“, also stellen wo Elektronen im Gitter sein müssten. Dieser Effekt ist aber nur bis zu einem bestimmten bereich möglich, da die Elektronen im n-Bereich an ein Atom gebunden sind und dieses Atom ungern Elektronen abgeben möchte, daher nach Verlust dieses Elektrons eine eigene Anziehungskraft auf die Elektronen auswirkt und auf der anderen Seite wollen die Dotierungsatome kein zusätzliches Elektron, wirken also auch eine gegenkraft aus.
Somit ergibt sich eine Raumladungszone, die nach außen hin hochohmig wirkt.
Wird nun an die n-Dotierte Seite eine negative und an die p-Dotierte Seite eine positive Seite einer Spannugnsquelle angelegt, wird die Raumladungszone kleiner und bei einer ausreichenden Spannungsdifferenz kann dann ein Strom fließen, die Diode ist leitend. Wird nun aber die Diode anders herum angeschlossen, wird die Raumladungszone größer und die Diode leitet nicht. Sie sperrt.
Wie man nun sehen kann, ist der Prozess innerhalb der Diode an eine gewisse zeit geknüpft. Die Diode reagiert nicht sofort auf eine Umpolung, sondern erst mit einer gewissen Verzögerung. Diese Verzögerung ist in der Praxis sehr klein, wenige µs und damit für die meisten Anwendungen zu vernachlässigen, nur bei Schaltreglern und anderen Hochfrequenzsystem kann es kritisch werden.
Auch ist zu beachten, dass durch die halbleiter-Schicht eine gewisse Spannung abfällt, die aber im Gegensatz zu Widerständen nicht an den strom gebunden ist. Je nach Ausführung zwischen 0,35V und 0,7V. Dies ist wichtig zu beachten, wenn viel Strom durch so eine Diode fließt. Bei 3A und 0,7V sind das schon 2,1W an wärme, die die Diode aushalten und abführen muss.

Schaltplan Symbol einer Diode

Nun wie sieht eine Diode in der Praxis aus?

Ausgewählte Dioden im Größenvergleich. Im Bild zu sehen unterschiedliche Ausführung unter anderem auch SMD

Man erkennt, dass die Dioden allesamt einen Ring, bzw eine Markierung haben, die die Kathode signalisiert, damit man das Bauteil nicht falsch herum einsetzt.

Wichtig bei der Arbeit mit Dioden ist sich im vorherein zu überlegen, welche Anforderungen man an die Diode stellt bezüglich Stromfestigkeit, Reaktionsgeschwindigkeit, Baugröße und Kosten.
Auch sollte man die 0,35V - 0,7V Verlustspannung über die Diode berücksichtigen, da z.B eine Schutzdiode an Masse bedeuten würde, dass das untere Potential innerhalb der Schaltung nicht bei 0V sondern bei 0,35V - 0,7V liegt. Zudem entsteht auch immer ein Verlust über eine Diode, wenn es also auf Effizienz ankommt, müssen gegeben falls alternativen zu Dioden gesucht werden.