ВОПРОС 2. Полупроводниковый диод и его характеристика

Полупроводниковый диод (вентиль) представляет собой контактное соединение двух полупроводников, один из которых с электронной проводимостью (n-типа), а другой — с дырочной (р-типа, изо, а).

Вследствие диффузии в тонком пограничном слое полупроводника n-типа возникает положительный заряд, а в пограничном слое полупроводника р-типа - отрицательный заряд. Между этими слоями возникает тонкая прослойкасбольшим сопротивлением.

Этот слой называется запирающим p-n-пepeходом.

Соединив положительный зажим источника питания с металлическим электродом полупроводника n-типа, а отрицательный зажим с электродом полупроводника р-типа, получим внешнее электрическое поле Ев, направленное согласно с полем p-n-перехода Еп, усиливающее его (изо, б).

Такое поле еще больше будет препятствовать прохождению основных носителей зарядов через запирающий слой и через диод пройдет малый обратный ток Iобр, обусловленный неосновными носителями заряда.

При изменении полярности источника питания (изо, в) внешнее электрическое полеЕв окажется направленным встречно полю p-n-перехода Еп и под действием этого поля электроны и дырки начнут двигаться навстречу друг другу и число основных носителей заряда в переходном слое возрастет, уменьшая потенциальный барьер и сопротивление переходного слоя. Таким образом, в цепи устанавливается прямой ток Iпр, который будет значительным даже при относительно небольшом напряжении источника питанияU.

Вольтамперная характеристика германиевого диода

Таким образом, полупроводниковый диод обладает односторонней проводимостью, т. е. является электрическим вентилем.

Конструкция германиевого диода: а - точечного, б - плоскостного; 1 - изолятор, 2 - корпус, 3 - вывод анода, 4 - припой, 5 - кристалл, 6 - кристаллодержатель, 7 - внешние выводы.

Вывод анода3также припоем 4укрепляется в области с дырочной проводимостью и выводится наружу в верхней части диода. Металлический корпус2сварен с кристаллодержателем 6 и стеклянным изолятором 1.