тельный полюс батареи подключить к слою р-типа (он называется анодом), а отрицательный полюс к слою п-типа (катоду), то лишние электроны из области п-типа могут легко перемещаться на свободные места в области р-типа, в результате чего в структуре потечет большой ток. Он называется прямым током и может быть почти столь же велик, как ток в проводниках типа меди. Действительно, если этот ток не контролировать, то он может так возрасти, что диод разрушится. Когда положительный полюс батареи подключен к аноду, а отрицательный к катоду, то говорят, что диод смещен в прямом направлении.

Если выводы диода поменять местами, т. е. положительный полюс батареи подключить к катоду, а отрицательный полюс - к аноду, то через диод пойдет очень слабый ток. Это происходит потому, что область р-типа будет принимать электроны от отрицательного полюса батареи, а область п-типа - отдавать свои свободные электроны батарее, в результате чего установится электрическое равновесие, при котором область п-типа уже не может отдавать электроны и в области р-типа нет места для свободных электронов. Действительно, так как в области р-типа мало свободных электронов, а в области п-типа - свободных мест, или дырок, то при обратном смещении диода через него пойдет очень слабый ток. Этот ток называется током утечки или обратным током.

Итак, основной характеристикой полупроводникового диода является то, что он представляет собой очень малое сопротивление в режиме прямого смещения и очень большое в режиме обратного смещения. Если на диод подать переменное напряжение, то ток будет свободно течь через него во время одного полупериода (при прямом смещении), а во время второго полупериода (при обратном смещении) тока практически не будет. Благодаря этому полупроводниковый диод является очень хорошим выпрямителем, который может преобразовывать переменный ток в пульсирующий постоянный.

Хотя мы говорили о плоскостном диоде, диодный эффект можно получить, если привести в контакт очень тонкую проволочку (контактную пружину) с пластинкой полупроводникового материала р- или

Контактная Полупроводниковый пружина материал

Полупроводниковый материал р-типа

- я-типа

Условные обозначения диода

Общее ►-

Анод Катод

Стабилитрон--

<3>

шпт1

IUUUUUUI

J Выход пульсирующего ""~ постоянного тока

Рис. 3.5. Типы диодов. 1 - точечный диод, 2 - плоскостныЯ диод, 3 -типичный внешний вид диода (или выпрямителя), цветные маркировочные полосы или одна полоса наносятся со стороны катода, 4 - мощный диод (выпрямитель), 5диодный выпрямительный мостик,

п-типа. Такой диод называется точечным и широко применяется в высокочастотных устройствах.

Существует много различных типов диодов. Некоторые из них применяются в качестве выпрямителей в источниках питания, другие служат выпрямителями и детекторами малых сигналов. В общем диоды характеризуются такими параметрами, как прямое напряжение (максимальное напряжение, которое может быть приложено в прямом направлении), обратное напряжение (максимальное напряжение, которое может быть приложено в обратном направлении, т. е. то напряжение, которое диод способен выдержать без пробоя) и максимально допустимый прямой ток.

На рис. 3.5 показаны основные конструкции плоскостных и точечных диодов, их графические схемные обозначения и некоторые типы диодных корпусов. Обратите внимание, что катоды большинства диодов маркируются цветной полоской, точкой или набором цветных полос, которые обозначают серийный номер прибора.

Транзисторы

Представьте себе, что к плоскостному диоду добавлен третий слой полупроводникового материала гаким образом, что образовались два слоя п-типа, разделенные слоем р-типа. Тогда получится плоскостной транзистор. В сущности этот транзистор (называемый биполярным, потому что его действие основано на том, что электроны движутся в одном направлении, а дырки-в другом) представляет собой два встречно включенных плоскостных диода.

Каждый из этих трех слоев имеет свой контакт для подключения к внешней схеме. Контакт к одному из слоев п-типа называется эмиттером (так как он испускает электроны при работе транзистора). Контакт ко второму слою п-типа называется коллектором (так как он собирает электроны). Контакт к среднему слою р-типа называется базой транзистора.

При обычной работе такого транзистора, представляющего собой прибор прп-типа (два слоя п-типа разделены слоем р-типа), на коллектор подается положительное напряжение, на базу - положительное