Diod adalah unsur semikonduktor paling mudah, yang mempunyai satu sambungan PN dan dua terminal. Ia adalah elemen pasif kerana arus mengalir dalam satu arah. Dioda Zener, sebaliknya, membolehkan aliran arus terbalik.
Dalam n-jenis elektron semikonduktor adalah pembawa utama pengecasan, manakala dalam semikonduktor p-jenis, pembawa utama adalah lubang. Apabila p-jenis dan n-jenis semikonduktor dihubungkan (yang secara amalannya direalisasikan oleh proses teknologi yang lebih rumit daripada gandingan mudah), kerana kepekatan elektron dalam n-jenis adalah lebih besar daripada yang di p- jenis, terdapat penyebaran elektron dan lubang, yang bertujuan menyamakan kepekatan di semua bahagian struktur semikonduktor. Oleh itu, elektron mula bergerak dari lebih pekat ke tempat-tempat yang kurang tumpuan, iaitu ke arah jenis n ke semikonduktor p-jenis.
Begitu juga ini digunakan untuk lubang, bergerak dari p-jenis kepada n-jenis semikonduktor. Di sempadan kompaun, penggabungan semula terjadi, iaitu mengisi lubang-lubang dengan elektron. Oleh itu, di sekeliling sempadan sebatian itu, satu lapisan dibentuk di mana meninggalkan elektron dan lubang berlaku, dan yang kini sebahagiannya positif, dan sebahagiannya negatif.
Seperti di sekeliling padang, elektrifikasi negatif dan positif terbentuk, medan elektrik ditubuhkan, yang mempunyai arah dari positif ke pengecasan negatif. Iaitu, medan itu ditubuhkan, yang arahnya adalah seperti menentang pergerakan elektron atau lubang selanjutnya (arah elektron di bawah pengaruh medan itu bertentangan dengan arah medan).
Apabila intensiti medan meningkat dengan cukup untuk mengelakkan elektron dan pergerakan lubang selanjutnya, gerakan peresap terhenti. Kemudian dikatakan bahawa di dalam persimpangan p-nada kawasan caj spatial terbentuk. Perbezaan potensi di antara titik akhir kawasan ini dipanggil penghalang yang berpotensi.
Pembawa utama pertuduhan, di kedua-dua belah persimpangan, tidak dapat dilalui di bawah keadaan normal (ketiadaan lapangan asing). Medan elektrik telah ditubuhkan di dalam kawasan beban spatial, yang paling kuat di sempadan persimpangan. Pada suhu bilik (dengan kepekatan aditif yang biasa), perbezaan potensi penghalang ini adalah kira-kira 0.2V untuk silikon atau kira-kira 0.6V untuk diani germanium.
Melalui sambungan p-n polarisasi yang tidak telap, arus kecil aliran berterusan berterusan. Walau bagaimanapun, diod sebenar apabila voltan polarisasi yang tidak dapat ditembusi melebihi nilai tertentu, kebocoran arus secara tiba-tiba berlaku, sehingga arus akhirnya meningkat secara praktikal tanpa sebarang peningkatan voltan.
Nilai voltan di mana kebocoran tiba-tiba muncul semasa dipanggil pecahan atau voltan Zener. Terdapat dua sebab yang menyebabkan fenomena penghalang p-n secara fizikal. Dalam halangan yang sangat sempit, yang dihasilkan oleh pencemaran yang sangat tinggi bagi jenis semikonduktor p dan n, elektron valensi dapat terowong melalui penghalang. Fenomena ini dijelaskan oleh sifat gelombang elektron.
Pecahan jenis ini dipanggil pecahan Zener, menurut penyelidik yang pertama kali menjelaskannya. Dalam halangan yang lebih luas, pengangkut minoriti dengan bebas menyeberangi halangan dapat memperoleh kelajuan yang cukup pada kekuatan lapangan yang tinggi untuk memecahkan ikatan valensi dalam halangan. Dengan cara ini, pasangan tambahan lubang elektron dicipta, yang menyumbang kepada peningkatan arus.
Ciri-ciri voltan kuasa diod Zener untuk kawasan polarisasi bandwidth tidak berbeza daripada ciri-ciri diod semikonduktor penerus biasa. Dalam bidang polarisasi yang tidak dapat dipertahankan, penembusan diod Zener biasanya mempunyai nilai yang lebih rendah daripada tegangan menembusi diod semikonduktor biasa, dan mereka hanya bekerja dalam bidang polarisasi yang tidak dapat ditembusi.
Setelah pecahan sambungan p-n terjadi, arus boleh dibatasi pada nilai tertentu yang dibenarkan hanya dengan rintangan luaran, jika tidak diod akan dimusnahkan. Nilai-nilai voltan penembusan diode Zener boleh dikawal semasa proses pengeluaran. Hal ini memungkinkan untuk menghasilkan dioda dengan voltan pecahan beberapa volt hingga beberapa ratus volt.
Diod dengan voltan kerosakan kurang daripada 5V tidak mempunyai voltan kerosakan yang jelas dan mempunyai pekali suhu negatif (kenaikan suhu menurunkan voltan Zener). Diod dengan UZ> 5V mempunyai pekali suhu positif (kenaikan suhu meningkatkan voltan Zener). Dioda Zener digunakan sebagai penstabil dan pembatas voltan.
Diod adalah komponen elektronik yang membolehkan aliran elektrik dalam satu arah tanpa rintangan (atau dengan rintangan yang sangat sedikit) manakala dalam arah yang bertentangan mempunyai rintangan tak terbatas (atau sekurang-kurangnya sangat tinggi). Dioda Zener, sebaliknya, membolehkan arus arus dibalikkan apabila voltan Zener dicapai.
Diod simpang P-n terdiri daripada dua lapisan semikonduktor (jenis p - anod dan n jenis - katod). Dalam kes diod Zener, kepekatan kekotoran dalam semikonduktor mesti ditentukan dengan tepat (biasanya lebih tinggi daripada diod p-n) untuk mendapatkan voltan kerosakan yang dikehendaki.
Yang pertama digunakan sebagai penerus, pembentuk gelombang, penukar, pengganda voltan. Diet Zener paling sering digunakan sebagai penstabil voltan.