En diod är en elektronisk enhet som styr riktningen för strömflödet i en krets. Standarddioden tillåter elektrisk ström att flyta i riktning framåt, men inte i motsatt riktning. En typ av diod kan dock leda ström i motsatt riktning under vissa förhållanden. Denna speciella typ av diod är den omvända dioden.
Diodkonstruktion involverar två segment av ett halvledarmaterial, såsom kisel. Ett segment har en positiv laddning, som kallas anoden. Det andra segmentet har en negativ laddning, som kallas katoden. Vid tillverkningen smälts dessa två segment samman och bildar en PN-övergång, som identifierar en del som positiv och den andra som negativ. Metallkablar fästs sedan vanligtvis i ändarna, mittemot korsningen, för att bilda en diod.
PN-övergången är fokuspunkten för en diods funktion. När de två materialsegmenten smälter samman, tar de ut varandras elektriska laddning i ett smalt band över PN-övergången som kallas utarmningsområdet. Detta område av dioden gynnar varken en positiv eller en negativ elektrisk laddning, och fungerar som en isolator mellan de två segmenten av dioden.
Under normal drift fungerar en diod ungefär som en elektronisk backventil. Om en negativ spänning appliceras på diodens katod, kombineras laddningen med diodens interna elektriska laddning. När detta händer håller isoleringen av utarmningsområdet vid PN-övergången, vilket förhindrar att elektrisk ström passerar genom dioden. En diod som arbetar i detta tillstånd är i omvänd dioddrift, eller omvänd förspänning.
Om däremot en negativ spänning appliceras på diodens anod, går spänningen in i den positivt laddade sektionen av dioden. När den når korsningen kommer laddningen att ha tillräckligt med elektrisk energi för att överbrygga utarmningsområdet. Vid denna tidpunkt kommer dioden att leda elektrisk ström och låta den fortsätta att flyta tills spänningen tas bort. Dioder som arbetar i detta tillstånd är i framåtdioddrift, eller framåtförspänning.
Isoleringen av utarmningsområdet kan dock bara motstå en viss spänningsnivå. Om spänningen skulle bli för hög medan enheten arbetar i ett omvänt diodtillstånd, kommer utarmningsområdet att misslyckas och tillåta en ström av elektrisk ström att passera. Detta fenomen kallas en lavin och förstör vanligtvis en standarddiod när det inträffar.
Även om lavinfenomenet är något som generellt bör undvikas, fann ingenjörer att blockering av spänning tills den nådde en förutbestämd nivå, och sedan låta den passera, kunde vara ett användbart verktyg i utvecklingen av elektronisk teknik. De började sedan designa dioder med mycket specifika utarmningsområden som kunde motstå de fruktansvärda effekterna av en lavin. Sedan starten har dessa typer av dioder hittat sin väg in i praktiskt taget alla områden inom elektronik.
I drift fungerar en omvänd diod som en standarddiod. En negativ spänning appliceras på dess katod, och dioden blockerar den. Skulle den spänningen dock fortsätta att öka till en förutbestämd nivå, kallad genomslagsspänning, kommer dioden att genomgå en kontrollerad lavin och börja leda elektrisk ström i motsatt riktning på ett säkert sätt. Dessa dioder går under många namn, inklusive lavindioder, nedbrytningsdioder eller omvända dioder.