♀โครงสร้างพื้นฐานของอะตอม
สสารต่างๆ ที่เราพบอยู่ทั่วไปนั้น ถ้าพิจารณาลงไปถึงส่วนประกอบขนาดเล็กที่ประกอบกันเป็นสสารนั้นแล้ว จะพบว่าประกอบด้วยโมเลกุล ซึ่งโมเลกุลเป็นส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของสารและยังแสดงสมบัติของธาตุนั้นอยู่ได้ ในแต่โมเลกุลจะประกอบด้วยส่วนที่เล็กลงไปอีกเรียกว่าอะตอม จากการทดลองของนักวิทยาศาสตร์ทำให้ทราบว่าอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่อยู่เป็นแกนกลางของอะตอม และมีอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสนั้น ภายในนิวเคลียสยังประกอบไปด้วยอนุภาคของโปรตรอนและนิวตรอนอยู่รวมกัน อิเล็กตรอนที่โคจรอยู่รอบนิวเคลียสนั้นเป็นลบ ส่วนโปรตรอนมีประจุเป็นบวก นิวตรอนที่อยู่ในนิวเคลียสมีประจุเป็นกลางทางไฟฟ้า โดยปกติแล้วอะตอมของธาตุต่างๆ จะเป็นกลางทางไฟฟ้า ในธาตุเดียวกันอะตอมของธาตุนั้นจะมีจำนวนโปรตรอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน

♂ สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์
สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์ เป็นสารที่เกิดขึ้นจากการเติมสารเจือปนลงไปในสารกึ่งตัวนำแท้ เช่น ซิลิกอน หรือเยอรมันเนียม เพื่อให้ได้สารกึ่งตัวนำที่มีสภาพการนำไฟฟ้าที่ดีขึ้น สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์นี้แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ สารกึ่งตัวนำประเภทเอ็น (N-Type) แล

♠ สารกึ่งตัวนำประเภทพี (P-Type)


ชนิด
♣ สารกึ่งตัวนำประเภท เอ็น (N-Type)

เป็นสารกึ่งตัวนำที่เกิดจากการจับตัวของอะตอมซิลิกอนกับอะตอมของสารหนู ทำให้มีอิเล็กตรอนเกินขึ้นมา 1 ตัว เรียกว่าอิเล็กตรอนอิสระซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในก้อนผลึกนั้นจึงยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลได้เช่นเดียวกับตัวนำทั่วไป

○ สารกึ่งตัวนำประเภท พี (P-Type)

เป็นสารกึ่งตัวนำที่เกิดจากการจับตัวของอะตอมซิลิกอนกับอะตอมของอะลูมิเนียม ทำให้เกิดที่ว่างซึ่งเรียกว่า โฮล (Hole) ขึ้นในแขนร่วมของอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนข้างโฮลจะเคลื่อนที่ไปอยู่ในโฮลทำให้ดูคล้ายกับโฮลเคลื่อนที่ได้จึงทำให้กระแสไหลได้

☻ ไดโอด

ไดโอด เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ที่ได้จาการนำเอาสารกึ่งตัวนำชนิดพี และสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น มาต่อชนกัน ได้เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำหนึ่งรอยต่อ ในการต่อสารกึ่งตัวนำชนิดพี และเอ็นนั้น มิใช่เพียงการนำมาติดกันเท่านั้น แต่จะต้องใช้วิธีปลูกผลึก หรือวิธีการแพร่สารเจือปนลงไปในสารกึ่งตัวนำบริสุทธ์ ไดโอดจะมีลักษณะโครงสร้างดังรูปที่ 8
สารกึ่งตัวนำชนิดพี ซึ่งมีโฮลเป็นพาหะส่วนใหญ่มาเชื่อมต่อกับสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น ซึ่งมีอิเล็กตรอนเป็นพาหะส่วนใหญ่ ( พาหะ คืออิเล็กตรอนหรือโฮลที่เคลื่อนที่ ) จะทำให้อิเล็กตรอนของสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น เคลื่อนที่ผ่านรอยต่อเข้าไปหาโฮลในสารกึ่งตัวนำชนิดพี และก็เสมือนกับว่าโฮลในสารกึ่งตัวนำชนิดพี เคลื่อนที่ข้ามรอยต่อเข้าไปหาสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น การเคลื่อนที่ของพาหะส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นบริเวณใกล้รอยต่อพีเอ็น ในบริเวณใกล้รอยต่อนี้จะเป็นบริเวณปลอดพาหะเพราะมีแต่โฮลกับอิเล็กตรอนเท่านั้น ทำให้เกิดสนามไฟฟ้าขึ้น สนามไฟฟ้านี้จะต้านการเคลื่อนที่ของพาหะส่วนใหญ่ของสารกึ่งตัวนำทั้งสองไม่ให้เคลื่อนที่ผ่านรอยต่อ เรียกสภาวะนี้ว่าสภาวะสมดุล ในสภาวะสมดุลนี้ที่รอยต่อสารกึ่งตัวนำชนิดซิลิคอน จะมีความต่างศักย์ที่บริเวณปลอดพาหะประมาณ 0.2 โวลต์ ศักย์ไฟฟ้านี้จะมีค่าลดลงเรื่อยๆ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

♣ สัญลักษณ์ของไดโอด
สัญลักษณ์ของไดโอดประกอบด้วยหัวลูกศรเป็นขาแอโนด ใช้อักษรย่อ A และอีกด้านหนึ่งเป็นแคโทด ใช้อักษรย่อ K หัวลูกศรนั้นแสดงให้เห็นว่ากระแสโฮลจะไหลจากขาแอโนดไปสู่ขาแคโทด (ในสภาวะได้รับไบอัสตรง ) ดังแสดงในรูปที่ 9
การจะนำไดโอดไปใช้งานจะต้องมีการจ่ายไบอัสหรือจัดแรงไฟให้ตัวไดโอด เพื่อให้ไดโอดนำกระแสและหยุดนำกระแส สามารถจ่ายไบอัสทั้งสองวิธีคือ ไบอัสตรง และไบอัสกลับ

♦ ไบอัสตรง ( Forward Bias )

การให้ไบอัสตรงกับไดโอดก็คือ การจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้ตัวไดโอดแบบตรงกับสารกึ่งตัวนำคือจ่ายแรงไฟที่มีศักย์บวกให้สารกึ่งตัวนำชนิดพี (สารพีมีศักย์เป็นบวก ) และจ่ายแรงไฟที่มีศักย์เป็นลบให้กับสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (สารเอ็นมีศักย์เป็นลบ )
เมื่อไดโอดได้รับไบอัสตรง โดยต่อศักย์บวกของแหล่งจ่ายไฟฟ้าเข้ากับขา A และศักย์ลบกับขา K ไฟลบจะไปผลักอิเล็กตรอนอิสระในสารชนิดเอ็นให้เคลื่อนที่ได้ ในเวลาเดียวกันไฟบวกที่จ่ายให้สารชนิดพีดึงดูดอิเล็กตรอนให้เคลื่อนที่เข้ามาหา และจะผลักโฮลให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ผ่านสารชนิดพีเข้าศักย์ไฟบวกของแหล่งจ่าย และเคลื่อนที่ผ่านแหล่งจ่ายไปยังขา K ของสารชนิดเอ็นเกิดกระแสไหลผ่านไดโอด แรงดันไบอัสตรงที่จ่ายให้ไดโอดจะต้องจ่ายแรงดันไบอัสมากกว่า ศักย์ไฟฟ้าที่ตกคร่อมอยู่ตรงรอยต่อ ค่าแรงดันนี้จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับชนิดของสารที่ใช้ผลิตไดโอด ไดโอดที่ผลิตจากสารเยอรมันเนียมจะมีแรงดัน 0.2

♠ ไบอัสกลับ ( Reverse Bias )

ไบอัสกลับเรียกว่า รีเวิร์สไบอัส เป็นการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับไดโอดแบบกลับขั้วคือจ่ายศักย์ไฟบวกให้สารชนิดเอ็นจ่ายศักย์ไฟลบให้สารชนิดพีจะมีผลให้เกิดการทำงานดังนี้
ศักย์ไฟบวกที่จ่ายให้ขา K จะดึงดูดอิเล็กตรอนอิสระในสารชนิดเอ็นเคลื่อนตัวออกห่างรอยต่อส่วนศักย์ไฟลบที่จ่ายให้ขา A จะดึงโฮลจากสารชนิดพีเคลื่อนตัวออกห่างรอยต่อเช่นกันทำให้รอยต่อกว้างมากขึ้นอิเล็กตรอนวิ่งไม่ครบวงจร ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลในตัวไดโอด แต่อาจจะมีกระแสรั่วไหล ( Leakage Current ) บ้างเล็กน้อย โดยค่ากระแสรั่วไหลในไดโอดที่ผลิตจากสารเยอรมันเนียมจะมากกว่าไดโอดที่ผลิตจากสารซิลิคอน

☻ ตัวลูกศรเป็นสัญญลักษณ์แทนสารกึ่งตัวนำชนิด P ซึ่งเป็นขั้วอาโนด (ขั้วบวก) ของไดโอด ลูกศรจะชี้ในทิศทางที่โฮลเคลื่อนที่ ส่วนขีดคั่นเป็นสารกึ่งตัวนำชนิด N ซึ่งเป็นขั้วคาโถด (ขั้วลบ) ดังนั้นเราจะสามารถพิจารณาว่า ไดโอดถูกไบแอสตรงหรือไบแอสกลับได้ง่าย ๆ โดยพิจารณาดูว่าถ้าขั้วอาโนดมีศักดาไฟฟ้าเป็นบวกมากกว่าราคาโถดแล้ว ไดโอดจะถูกไบแอสตรง ถ้าขั้วอาโนดมีศักดาไฟฟ้าเป็นบวกน้อยกว่า คาโถดก็แสดงว่าไดโอดถูกไบแอสกลับ

♣ การทดสอบไดโอดด้วยมัลติมิเตอร์แบบแอนะลอก ทำได้โดยตั้งย่านวัดความต้านทานในย่าน R x 1KW เพื่อวัดความต้านทานด้านไบแอสตรง โดยต่อขั้วบวกของมัลติมิเตอร์มิเตอร์เข้ากับแอโนด และต่อขั้วลบของมัลติมิเตอร์เข้ากับแคโทด ดังรูปที่ 1 จะเห็นว่าเข็มของมัลติมิเตอร์มิเตอร์ชี้ไปในย่านความต้านทานต่ำกว่า 100W แสดงว่าไดโอดได้รับไบแอสตรง และให้ปรับย่านวัดไปย่าน R x 1KW เพื่อวัดความต้านทานไบแอสกลับของไดโอด โดยต่อขั้วมัลติมิเตอร์กลับจากเดิม คือ ต่อขั้วบวกของมัลติมิเตอร์เข้ากับแคโทดและต่อขั้วลบของมัลติมิเตอ์เข้ากับแอโนดเข็มมัลติ
มิเตอร์จะชี้ที่ค่าความต้านทานสูงมากหรือค่าอนันต์ (Infinity,¥) ดังรูปที่ 1
♂ การทดสอบไดโอดด้วยมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล ให้ตั้งย่านวัดไดโอด โดยวัดขั้วทั้งสองของไดโอดด้วยไบแอสตรง คือ ให้ขั้วลบของมิเตอร์ต่อกับแคโทดและขั้วบวกของมิเตอร์ต่อกับแอโนด มิเตอร์จะแสดงค่าแรงดันตกคร่อมรอยต่อของไดโอด
การวัดตรวจสอบไดโอด จะมีการพิจารณากันอยู่ 3 ลักษณะ คือ
1. ไดโอดขาด หมายถึง รอยต่อระหว่าง สาร พี-เอ็น เปิดออกจากกัน ทำให้ไดโอดไม่สามารถ นำกระแสได้ ทั้งกรณีไบแอสตรง และไบแอสกลับ
2. ไดโอดลัดวงจร หมายถึง รอยต่อระหว่างสาร พี-เอ็น เกิดการพังทลายเข้าหากัน ไดโอดจะ นำกระแสทั้งกรณีไบแอสตรงและไบแอสกลับ
3. ไดโอดรั่วไหล หมายถึง เงื่อนไขของการไบแอสกลับโดยใช้ค่าแรงดันระดับหนึ่งที่ยังไม่ถึงค่า แรงดันย้อนกลับค่ายอด เช่น ใช้แรงดันจากโอห์มมิเตอร์ แต่เกิดมีค่าความต้านทานที่ต่ำกว่าปกติเมื่อเทียบ ไดโอดที่ไม่มีการรั่วไหลของกระแส สภาพปกติของไดโอดชนิดเยอรมันเนียมเมื่อถูกไบแอสกลับจะมีค่า ความต้านทานประมาณ 100 KW - 200 KW ขึ้นไป ไดโอดชนิดซิลิคอนเมื่อถูกไบแอสกลับจะมีค่าความต้านเป็นอนันต์
♀ การตรวจเช็คไดโอด 1. ต่อสายวัดสีแดงเข้าที่จุดต่อ ""V. .FREQ"" และสายสีดำต่อเข้าที่จุด ""COM"" 2. บิดปุ่มเลือกไปที่ สัญลักษณ์ของไดโอด 3. ต่อสายสีแดงที่ขั้วของอาโนด และสายสีดำเข้าที่ขั้วคาโธดเมื่อขณะทำการวัดไดโอดปกติเครื่องจะ แสดงผล LCD ปรากฎเป็นค่าแรงดันไฟไบอัสตรงของไดโอด แต่ถ้าไดโอดช๊อตเครื่องจะแสดงผล LCD มีค่าเป็นศูนย์และถ้าไดโอดขาด เครื่องจะแสดงผล LCD มีค่า [1]หรือOverrange State(1)