Elektrovakuumli diodlar ichidan havosi so‘rib olingan, ikkita elektrodli ballonlardan iborat bo‘lib, elektrodlardan biri — katod — maxsus qizdirish elektr zanjiri orqali o‘tadigan tok yordamida qizdiriladi. Katod qizdirilganda termoelektron emissiya yuzaga keladi va elektronlarning bir qismi katod sirtini tark etadi. Agar ikkinchi elektrod — anodga — katodga nisbatan musbat kuchlanish berilsa, elektr maydoni ta’sirida elektronlar anod tomon harakatlanib, tok hosil qiladi. Anodga manfiy kuchlanish berilsa, elektronlar anoddan itariladi va tok oqmaydi.

Yarimo‘tkazgichli diod yarimo‘tkazgichlarning p-turi va n-turidan (ya’ni turli xil aralashmali o‘tkazuvchanlikka ega yarimo‘tkazgichlardan) yoki yarimo‘tkazgich bilan metalldan (Shottki diodi) tashkil topadi. Yarimo‘tkazgichlar orasidagi kontakt p–n-o‘tish deb ataladi va tokni bitta yo‘nalishda o‘tkazadi (bir tomonlama o‘tkazuvchanlikka ega). Ayrim yarimo‘tkazgichli diodlarda p–n-o‘tish bo‘lmaydi, masalan, Gann diodlari.

Yarimo‘tkazgichli diodlarning ayrim turlari

• To‘g‘rilovchi diod — yuqori tok va kuchlanishlarda ishlashga mo‘ljallangan, o‘zgaruvchan tokni o‘zgarmas tokka aylantiruvchi kuchli diod. Diodlar turli maqsaddagi quvvat manbalarida, shuningdek, elektr energetikasida ishlatiladi.
• Stabilitron ( Zener diodi) — teskari kuchlanish berilganda p–n-o‘tishning qaytar teshilish rejimida ishlaydigan diod. Kuchlanishni barqarorlashtirish uchun ishlatiladi.
• Tunnel diod ( Leo Esaki diodi) — kvant-mexanik effektlardan foydalanadigan diod. Uning volt-amper tavsifida manfiy differensial qarshilik deb ataluvchi soha mavjud. Kuchaytirgichlar, generatorlar va boshqa qurilmalarda ishlatiladi.
• Teskari tunnel diod — ochiq holatida kuchlanish pasayishi oddiy diodnikidan ancha kichik bo‘lgan tunnel diod turi. Bu diodning ishlash prinsipi tunnellanish effektiga asoslangan.
• Varikap (Jon Jeumm diodi) — yopiq holatdagi p–n-o‘tishda berilgan teskari kuchlanishga bog‘liq katta sig‘imga ega diod. U kuchlanish bilan boshqariladigan kondensator kabi o‘zgaruvchan sig‘im hosil qilish uchun ishlatiladi.
• Yorug‘lik diodi (Genri Raund diodi) — oddiy dioddan farqli ravishda, to‘g‘ri tok o‘tganda p–n-o‘tishda elektronlar va kovaklarning rekombinatsiyasi natijasida fotonlar chiqaradigan diod. Infraqizil, ko‘rinadigan, so‘nggi vaqtlarda esa ultrabinafsha diapazonda nurlanuvchi yorug‘lik diodlari ishlab chiqariladi.
• Yarimo‘tkazgichli lazer — tuzilishi yorug‘lik diodiga o‘xshash, biroq optik rezonatorga ega diod. U tor dastali kogerent yorug‘lik chiqaradi.
• Fotodiod — yorug‘lik ta’sirida sezilarli teskari tok paydo bo‘ladigan diod. Shuningdek, quyosh elementi kabi, yorug‘lik ta’sirida kichik EYuK hosil qila oladi.
• Quyosh elementi — fotodiodga o‘xshash, ammo tashqi siljitish kuchlanishisiz ishlaydigan diod. p–n-o‘tishga tushgan yorug‘lik elektronlar harakatini va tok hosil bo‘lishini yuzaga keltiradi.
• Gann diodi — chastotani hosil qilish va o‘zgartirishda ishlatiladigan, o‘ta yuqori chastotali (O‘YuCh) diapazonga mo‘ljallangan diod.
• Shottki diodi — to‘g‘ri yo‘nalishda ulanganda kuchlanish pasayishi kichik bo‘lgan diod.
• Ko‘chkili diod — ishlash prinsipi ko‘chkili teshilish hodisasiga asoslangan diod (volt-amper tavsifining teskari qismini qarang). Zanjirlarni ortiqcha kuchlanishlardan himoyalash uchun ishlatiladi.
• Ko‘chkili-uchish diodi — ishlash prinsipi zaryad tashuvchilarning ko‘chkisimon ko‘payishiga asoslangan diod. O‘ta yuqori chastotali texnikada tebranishlar hosil qilish uchun ishlatiladi.
• Magnitodiod — volt-amper tavsifi magnit maydon induksiyasi kattaligiga va induksiya vektorining p–n-o‘tish tekisligiga nisbatan joylashuviga sezilarli darajada bog‘liq bo‘lgan diod.
• Stabistor — volt-amper tavsifining to‘g‘ri tarmog‘i boshida kichik kuchlanishlarni (odatda 0,5 dan 3,0 V gacha) barqarorlashtirishga imkon beruvchi qismga ega diod. Stabilitrondan farqli o‘laroq, stabistordagi bu kuchlanish haroratga kam bog‘liq.
• Aralashtiruvchi diod — ikkita yuqori chastotali signalni o‘zaro ko‘paytirishga mo‘ljallangan diod.
• PIN-diod — kuchli legirlangan p- va n-turdagi yarimo‘tkazgichlar orasida xususiy o‘tkazuvchanlikka ega material mavjudligi tufayli sig‘imi kichraytirilgan diod. O‘ta yuqori chastotali texnikada, kuch elektronikasida va fotodetektor sifatida ishlatiladi.
• Nuqtaviy diod — sig‘imi kichik p–n-o‘tishi hamda volt-amper tavsifining teskari tarmog‘ida manfiy differensial qarshilik sohasi mavjudligi bilan farq qiladi. Ilgari p–n-o‘tish sig‘imi kichikligi tufayli o‘ta yuqori chastotali texnikada, manfiy differensial qarshilik sohasi tufayli esa generator va kuchaytirgichlarda ishlatilgan.

Dielektrik diod — metall–dielektrik–metall qatlamli tuzilma bo‘lib, manba va stokdan elektronlarning chiqish ishlari farqidan foydalanish hisobiga elektrovakuumli diodnikiga o‘xshash volt-amper tavsifiga ega.

SSSR hududida shartli belgilash tizimi bir necha bor o‘zgargan. Hozirgacha radiobozorlarda SSSR zavodlarida ishlab chiqarilgan, mahsulotlarning bir qancha tasnifiy belgilari asosidagi OST 11 336.919-81 tarmoq standarti bo‘yicha belgilangan yarimo‘tkazgichli diodlarni uchratish mumkin.

1. Harf-raqamli kodning birinchi elementi diod tayyorlangan boshlang‘ich materialni (yarimo‘tkazgichni) bildiradi, masalan:
   • Г yoki 1 — germaniy yoki uning birikmalari;
   • К yoki 2 — kremniy yoki uning birikmalari;
   • А yoki 3 — galliyning birikmalari (masalan, galliy arsenidi);
   • И yoki 4 — indiyning birikmalari (masalan, indiy fosfidi);
2. ikkinchi element — qurilmaning kichik turini aniqlovchi harfli indeks:
   • Д — to‘g‘rilovchi, impulsli, magnito- va termodiodlarni belgilash uchun;
   • Ц — to‘g‘rilovchi ustunlar va bloklar uchun;
   • В — varikaplar;
   • И — tunnel diodlar;
   • А — o‘ta yuqori chastotali diodlar;
   • С — stabilitronlar, shu jumladan stabistorlar va cheklagichlar;
   • Л — nur chiqaruvchi optoelektron qurilmalar;
   • О — optoparalar;
   • Н — diodli tiristorlar;
3. uchinchi element — qurilmaning asosiy belgilaridan birini (parametri, vazifasi yoki ishlash prinsipini) aniqlaydigan raqam (optoparalarda esa harf);
4. to‘rtinchi element — mahsulotning texnologik turini yaratishdagi tartib raqamini bildiruvchi son;
5. beshinchi element — yagona texnologiya asosida ishlab chiqarilgan diodlarni parametrlari bo‘yicha shartli tasniflaydigan harfli indeks.

Masalan: КД212Б, ГД508А, КЦ405Ж.

Bundan tashqari, belgilash tizimi zarurat tug‘ilganda mahsulotning muhim konstruktiv-texnologik xususiyatlarini ajratib ko‘rsatish uchun qo‘shimcha belgilarni kiritishni ham nazarda tutadi.

GOST 2.730-73 — «Yarimo‘tkazgichli qurilmalar. Shartli grafik belgilar» standarti amal qilishda davom etmoqda.

Xorijda diodlarni kodlash tizimini standartlashtirishning bir qator umumiy tamoyillari mavjud. Eng keng tarqalgan standartlar — EIA/JEDEC va Yevropaning «Pro Electron» tizimidir.

Ideal diod uchun Shokli tenglamasi (tranzistor ixtirochisi Uilyam Shokli sharafiga nomlangan) diodning volt-amper tavsifini ideallashtirilgan soddalashtirilgan holatda ifodalaydi.

Diod uchun Shokli tenglamasi (ba’zan diod qonuni deb ham ataladi) diodda tok hosil qiluvchi yagona jarayonlar zaryad tashuvchilarning dreyfi, diffuziya va rekombinatsiya deb qabul qilingan holda keltirib chiqarilgan. Shuningdek, p–n-sohada rekombinatsiya sababli hosil bo‘ladigan tok ahamiyatsiz deb hisoblanadi.

Ideal diod uchun Shokli tenglamasi:

${\displaystyle I(V)=I_{\mathrm{S}}(e^{V/(n{V}_{\mathrm{T}})}-1),}$

bu yerda I — diod orqali o‘tuvchi tok;

I_S — diodning to‘yinish toki (teshilish hisobga olinmaganda teskari tokning maksimal qiymati);

V — dioddagi kuchlanish;

V_T — diodning issiqlik kuchlanishi;

n — noideallik koeffitsiyenti, shuningdek, emissiya koeffitsiyenti.

deb ham ataladi. Issiqlik kuchlanishi V_T taxminan 25,85 mV ga teng, 300 K haroratda (xona haroratiga yaqin, odatda modellashtirish dasturlarida ishlatiladigan harorat). Muayyan harorat uchun uni quyidagi formula orqali topish mumkin:

${\displaystyle V_{\mathrm{T}}=\frac{kT}{q},}$

bu yerda k — Bolsman doimiysi;

T — p–n-o‘tishning mutlaq harorati;

q — elementar elektron zaryadi.

Noideallik koeffitsiyenti n ishlab chiqarish texnologiyasi va ishlatilgan yarimo‘tkazgich materialiga qarab odatda 1 dan 2 gacha (ayrim hollarda bundan yuqori) bo‘ladi. Ko‘pincha n taxminan 1 ga teng deb qabul qilinadi (shuning uchun formuladagi n koeffitsiyenti tushirib qoldiriladi). Noideallik koeffitsiyenti dastlabki Shokli diod tenglamasiga kirmaydi va haqiqiy p–n-o‘tishlarning nomukammalligini hisobga olish uchun kiritilgan. Shu sababli n = 1 tenglama ideal diod uchun Shokli tenglamasiga keltiriladi.

To‘yinish toki I_S har bir diod uchun o‘zgarmas emas, u haroratga bog‘liq, bu bog‘liqlik esa V_T kuchlanishning haroratga bog‘liqligidan ancha kuchli. V kuchlanish T oshganda, I o‘zgarmas bo‘lsa, kamayadi; to‘yinish toki esa ortadi.

Diodlar o‘zgaruvchan tokni o‘zgarmas tokka (aniqrog‘i, bitta yo‘nalishda pulsatsiyalanuvchi tokka) aylantirishda keng ishlatiladi (qarang: to‘g‘rilagich). Diodli to‘g‘rilagich yoki diod ko‘prigi (ya’ni bir fazali sxema uchun 4 ta, uch fazali yarim ko‘prikli sxema uchun 6 ta yoki 12 ta — uch fazali to‘liq ko‘prikli sxema uchun diodlar tegishli tartibda ulanadi) deyarli barcha elektron qurilmalarning quvvat manbalaridagi asosiy komponent hisoblanadi. Uch fazali diodli to‘g‘rilagich A. N. Larionov sxemasi bo‘yicha uchta parallel yarim ko‘prikdan tuzilgan holda avtomobil generatorlarida, generatorning uch fazali o‘zgaruvchan tokini avtomobil bort tarmog‘ining o‘zgarmas tokiga aylantiradi. Cho‘tkali-kollektorli uzelli o‘zgarmas tok generatori o‘rniga diodli to‘g‘rilagich bilan birgalikda o‘zgaruvchan tok generatoridan foydalanish avtomobil generatorining o‘lchamini sezilarli kichraytirish va ishonchliligini oshirish imkonini berdi.

Ba’zi to‘g‘rilovchi qurilmalarda hanuzgacha selenli to‘g‘rilagichlar qo‘llanadi. Bunga ularning quyidagi xususiyati sabab bo‘ladi: ruxsat etilgan chegaraviy tok oshib ketganda selenning ayrim qismlari kuyadi, biroq ma’lum darajagacha bu to‘g‘rilash xossalarining yo‘qolishiga ham, qisqa tutashuv yoki teshilishga ham olib kelmaydi.

Yuqori kuchlanishli to‘g‘rilagichlarda ketma-ket ulangan ko‘plab selenli to‘g‘rilagichlardan iborat yuqori kuchlanishli selen ustunlari va ketma-ket ulangan ko‘plab kremniyli diodlardan iborat yuqori kuchlanishli kremniy ustunlari qo‘llanadi.

Bir necha diod ketma-ket va bir xil yo‘nalishda ulangan bo‘lsa, barcha diodlarning ochilishi uchun zarur bo‘lgan chegaraviy kuchlanish ortadi.

Diodlar kondensatorlar bilan birgalikda amplitudasi modulyatsiyalangan radiosignal yoki boshqa modulyatsiyalangan signallardan past chastotali modulyatsiyani ajratib olish uchun ishlatiladi. Diodli detektorlar radioto‘lqinlarni qabul qiluvchi qurilmalarda (radioqabul qilgichlar, televizorlar va shunga o‘xshash qurilmalarda) ishlatiladi. Diod ishlashida volt-amper tavsifining kvadratik qismidan foydalaniladi.

Diodlar qurilmalarni noto‘g‘ri qutblanishda ulashdan, sxema kirishlarini ortiqcha yuklanishdan, shuningdek kalitlarni o‘zinduksiya EYuK tufayli teshilishdan himoya qilishda qo‘llanadi. Bu EYuK induktiv yuklama o‘chirilganda paydo bo‘ladi. Diodlar boshqa maqsadlarda ham ishlatiladi.

Analog va raqamli sxemalar kirishlarini ortiqcha yuklanishdan himoyalash uchun, rasmda ko‘rsatilganidek, quvvat shinalariga teskari yo‘nalishda ulangan ikkita dioddan iborat zanjir ishlatiladi. Himoyalanadigan kirish shu zanjirning o‘rta nuqtasiga ulanadi. Normal ishlash vaqtida kirish potensiali «yer» potensiali bilan ta’minot potensiali oralig‘ida bo‘ladi, shu sababli teskari kuchlanish berilgan diodlar yopiq turadi va sxemaning ishlashiga deyarli ta’sir qilmaydi. Kirish potensiali ta’minot kuchlanishidan yuqoriga yoki «yer» potensialidan pastga o‘zgarsa, diodlardan biri ochilib, sxema kirishini shuntlaydi. Natijada kirishning ruxsat etilgan potensiali ta’minot kuchlanishi va dioddagi to‘g‘ri kuchlanish pasayishining musbat yoki manfiy qiymati bilan chegaralanadi.

Ko‘pincha bunday diodli zanjirlar kristallni loyihalash bosqichidayoq integral sxema (IS) tarkibiga kiritiladi yoki uzellar, bloklar va qurilmalar sxemalarini ishlab chiqishda nazarda tutiladi. Uch chiqishli «tranzistor» korpusidagi ikkita dioddan tashkil topgan tayyor himoya yig‘malari ham ishlab chiqariladi.

Himoya diapazonini toraytirish yoki kengaytirish uchun quvvat manbai potensiallari o‘rniga talab etilgan diapazonga mos boshqa potensiallardan foydalanish mumkin.

Uzun simli liniyalarda, masalan, momaqaldiroq razryadlari sababli yuzaga keladigan kuchli xalaqitlardan himoyalash uchun diodlar bilan birga rezistorlar, varistorlar, razryadniklar.

O‘chirish vaqtida induktiv yuklamalar (masalan, relelar, elektromagnitlar, magnitli ishga tushirgichlar, elektr dvigatellar) kommutatsiyalovchi kalitlar orqali uzilganda EYuK o‘zinduksiya yuzaga keladi, u tokning o‘zgarish tezligiga mutanosib:

${\displaystyle {ℰ}_i=-L\frac{dI}{dt},}$

bu yerda ${\displaystyle L}$ — induktivlik;

${\displaystyle I}$ — induktivlik orqali o‘tuvchi tok;

${\displaystyle t}$ — vaqt.

O‘zinduksiya EYuK kamayishiga qarshilik qiladi, ya’ni induktivlik orqali o‘tadigan tok kuchining «avvalgi darajada saqlanishiga» intiladi. Tok uzilganda magnit maydonida to‘plangan energiya biror joyda tarqalishi kerak. Induktiv yuklama hosil qilgan magnit maydon energiyasi quyidagiga teng:

${\displaystyle W=\frac{L{I}^2}{2},}$

bu yerda ${\displaystyle L}$ — induktivlik;

${\displaystyle I}$ — induktivlikdan o‘tuvchi tok.

Shunday qilib, tok uzilgandan keyin induktivlik tok manbai va kuchlanish manbaiga aylanadi. Bunda yopilgan kalitda paydo bo‘ladigan kuchlanish katta qiymatlarga yetib, elektromexanik kontaktlarning uchqunlashi va kuyishiga, induktivlikni kommutatsiyalovchi yarimo‘tkazgichli kalitlarning teshilishiga yoki izolyatsiyaning shikastlanishiga olib kelishi mumkin. Buning sababi — induktivlikda to‘plangan energiya bevosita kalitning o‘zida tarqalishidir.

Diodli himoya induktiv yuklamali kalitlarni himoyalashning oddiy va keng tarqalgan sxemalaridan biridir. Diod induktivlik g‘altagiga parallel ulanadi, bunda kalit ulanganida diod yopiq bo‘lishi kerak. Tok uzilganda hosil bo‘ladigan o‘zinduksiya EYuK induktivlikka avval berilgan kuchlanishga qarama-qarshi yo‘naladi. Qarama-qarshi yo‘nalgan bu EYuK diodni ochadi. Ilgari induktivlik orqali o‘tgan tok diodga o‘tadi va magnit maydon energiyasi diodda hamda induktivlik g‘altagining ichki aktiv qarshiligida tarqalib, kalitni shikastlamaydi.

Faqat bitta diodli himoya sxemasida g‘altakdagi kuchlanish diodning to‘g‘ri yo‘nalishdagi kuchlanish pasayishiga teng bo‘ladi — taxminan 0,6—1 В (kremniyli diod uchun, tok miqdoriga bog‘liq). Kuchlanish kichik bo‘lgani sababli ${\displaystyle U_L}$ induktivlikni amalda qisqa tutashtirilgan deb hisoblash mumkin, tok esa ancha sekin kamayadi. G‘altakning o‘z aktiv qarshiligi hisobga olinmaganda, undagi tokning o‘zgarish tezligi:

${\displaystyle \frac{dI}{dt}=-\frac{U_L}{L}.}$

Masalan, induktivlik 1 Gn bo‘lsa — bu quvvatli kontaktorlar va ijro etuvchi solenoidlar chulg‘amlarining odatiy induktivligiga yaqin — tokning kamayish tezligi taxminan 0,5—1 A/s.

Induktiv yuklamaning tezroq o‘chishi uchun uzilgandan keyin induktivlik g‘altagi uchlaridagi kuchlanishni oshirish kerak, chunki kuchlanish qancha katta bo‘lsa, tok shuncha tez kamayadi. Buning uchun murakkabroq himoya sxemasi, masalan, diodga ketma-ket stabilitron ulash, diod bilan birgalikda rezistor, varistor yoki rezistor-sig‘im zanjiridan foydalanish talab etilishi mumkin.

Diodli kommutatorlar yuqori chastotali signallarni kommutatsiya qilish uchun ishlatiladi (o‘ta yuqori chastota diapazonida — PIN-diodlar). Boshqaruv o‘zgarmas tok orqali amalga oshiriladi, yuqori chastotali va boshqaruv signallari kondensatorlar hamda induktivliklar yordamida ajratiladi.