Une diode est un composant qui permet de faire circuler le courant dans un sens.
Symbole:
Par convention, l'anode est notée A, et la cathode K.
Caractéristique directe:
Le courant direct à travers la diode est donné par la formule:
Id = Iss.(e(Vd/(ηVt)) - 1);
Id: courant direct (A);
Iss: courant de saturation inverse (A);
Vd: tension directe;
η: un coefficient qui dépend du matériau (compris entre 1 et 2);
Vt = kT/q
k: constante de Boltzmann (J/K);
T: température (K);
q: la charge d'un électron (C).
Remarques:
La diode réelle possède une résistance interne et une tension de seuil V0. Cette tension de seuil est égale à 0.3V pour des diodes au germanium, et 0.7V pour des diodes au silicium.
Le courant de saturation Iss est de l'ordre de 100nA à 25°C.
Pour un courant constant la tension directe Vd varie de -2mV/°C.
Familles de diodes:
Diodes de redressement:
On a plusieurs types:
les diodes normales pour le redressement du secteur;
les diodes rapides pour les alimentations à découpage;
les diodes protégées en avalanche pour le secteur 50Hz;
les diodes rapides protégées en avalanche.
Exemple de diode de redressement: 1N4002.
Diodes de commutation et de signal:
On différentie les diodes de redressement des diodes de commutation par leur temps de recouvrement direct et inverse.
C'est à dire le temps que mettra la diode pour se bloquer ou devenir passante.
Exemple de diode signal: 1N4148.
Diodes stabilisatrices de tension ou diodes Zéner:
Cette diode conduit comme une diode de redressement dans le sens direct; mais dans le sens inverse le courant reste nul jusqu'à une valeur de tension Vz, appelée tension de Zéner; puis cette tension reste pratiquement indépendante du courant.
Symbole:
En pratique ces diodes sont reférencées en fonction de leur tension de Zéner qui varie de 2.7V à 270V.
Il existe d'autres familles de diodes:
Les diodes Schottky, les diodes Tunnel, les diodes Varicap.
Diodes électroluminescentes:
Les DEL (ou LED Light Emitting Diode en anglais), sont des diodes électroluminescentes qui émettent une radiation électromagnétique, lorsqu'elle sont parcourues par un courant dans le sens direct, c'est à dire de l'anode vers la cathode.
Symbole:
Exemple de LED couleur verte:
Fabrication:
Le spectre d'émission, dépend du matériau utilisé pour la fabrication:
On utilise l'Arséniure de Gallium (GaAs) pour des LED à Infrarouge; le Phosphore d'Arséniure de Gallium (GaAsP) pour des LED à couleur rouge ou jaune; du Phosphore de Gallium (GaP) pour des LED à couleur verte; du Nitrure de Gallium (GaN) pour des LED bleue. Avec les évolutions technologiques, d'autres matéraiux permettent d'obtenir les spectres cités précédemment, on peut citer par exemple le Séléniure de Zinc (ZnSe) ou le Carbure de Silicium (SiC) pour des LED bleue.
On a aussi les OLED (ou LED organiques): elles sont constituées d'une couche luminescente prise en sandwitch entre deux électrodes; l'anode(+) et la cathode(-).
A titre indicatif, le tableau suivant donne les longueur d'onde et les tensions directes approximatives des différentes familles de LED. Il ne donne qu'une idée des valeur de tension, pour plus de précisions ne pas hésiter à se reporter sur la documentation technique du fabricant:
| Couleur | Longueur d'onde (nm) | Tension directe approximative (V) |
| Infrarouge | 940 - 850 | 1,4 - 1,7 |
| Rouge | 660 - 620 | 1,7 - 1,9 |
| Orange - Jaune | 620 - 605 | 1,9 - 2,2 |
| Verte | 570 - 525 | 2,1 - 3,0 |
| Bleue - Blanc | 470 - 430 | 3,3 - 3,8 |
Utilisation:
On trouve par exemple les LED à Infrarouge dans des télécommandes, les systèmes de télémesures, ou les photocoupleurs.
Les LED qui émettent de la lumière visible, sont utilisées comme indicateurs dans des appareils divers, grand public ou professionnels, afficheurs numériques ou alphanumériques:
