ダイオード
ダイオードを広義の整流子(一方通行化素子)と捉えた表現が使われる事がある。 光子の移動を制御する「光ダイオード」(フォトダイオードとは別)、伝熱を制御する「熱ダイオード」などで、原理も構造も電子のダイオードとは異なる。 また、ダイオード素子を活用した片方向ゲートウェイが、「データダイオード」と呼ばれている。
ダイオードの活用例として、インダクタンスを持つ回路に欠かせない還流ダイオード(かんりゅう - )がある。インダクタンスを持つ回路の電流を遮断するとき、大きなサージ電流が発生する。これをほかの負荷に流さないよう、負荷に対して並列に、そして負荷の入出力方向とは逆を向くようにダイオードを接続し、サージ電流をダイオード側に逃がし帰還するようにしている(完全に保護できるわけではないので注意が必要)。
また鉄道などにおいて、回生ブレーキで発生した電流がサイリスタなどのスイッチング素子に流れ込まないよう、やはり並列にダイオードを接続して利用するのが標準的である。ダイオードの向きはスイッチング素子の入出力方向とは逆にしないと意味がない。
サージ電流からの保護や回生電力からの保護を目的として、スイッチング素子とは逆向きに並列接続した還流ダイオードを1つの基板上に組み込んだものを逆導通素子と呼ぶ。例えば、サイリスタの基板に還流ダイオードを組み込んだものは逆導通サイリスタである。
還流ダイオードはまた、閉回路を構成する上でも重要な役割を持つ。
詳細は「ショットキーバリアダイオード」を参照
金属と半導体とのショットキー接合の整流作用を利用している。順方向の電圧降下が低く、逆回復時間が短いため、超高速スイッチングや高周波の整流に適する。一般的に漏れ電流が多く、サージ耐力が低い。これらの欠点を改善した品種も製作されている。
詳細は「真空管」を参照
アノード側に負電圧を印加することを逆バイアスをかけると言う。この場合、n型領域に正孔、p型領域に電子を注入することになるので、それぞれの領域において多数キャリアが不足する。すると接合部付近の空乏層がさらに大きくなり、内部の電界も強くなるため、拡散電位が大きくなる。この拡散電位が外部から印加された電圧を打ち消すように働くため、逆方向には電流が流れにくくなる。より詳しくは、pn接合の項を参照のこと。
実際の素子では、逆バイアス状態でもごくわずかに逆方向電流(漏れ電流、ドリフト電流)が流れる。さらに逆方向バイアスを増してゆくと、ツェナー降伏やなだれ降伏を起こして急激に電流が流れるようになる。この降伏現象が始まる電圧を(逆方向)降伏電圧または(逆方向)ブレークダウン電圧と言い、降伏によって急激に逆方向電流が増加している領域を降伏領域(ブレークダウン領域)と言う。この降伏領域では電流の変化に比して電圧の変化が小さくなるので、この領域での動作特性を積極的に定電圧源として利用するのが定電圧ダイオード(ツェナーダイオード)である。