Простейший полупроводниковый выпрямитель был широко распространен еще лет 30— 40 назад, на заре радиовещания. Речь идет о детекторе — сердце детекторного радиоприемника (рис. 13). Кристаллик детектора преобразовывал быстропеременные электрические колебания, пойманные антенной, в пульсирующие постоянные токи, которые в наушниках рождали звук.
Конечно, в те времена детекторы работали не очень хорошо. Включая приемник, приходилось проволочкой нащупывать на кристалле место с хорошим запирающим слоем — «чувствительную точку», которая то и дело сбивалась. Многие изобретатели старались улучшить детектор. Занимался этим и сотрудник Нижегородской радиолаборатории О. В. Лосев. Сочетая в схеме два детектора, он научился слегка усиливать радиосигналы и возбуждать электрические колебания. Радиоприемники Лосева — «кристадины» — долгое время были популярны. Но потом, когда детекторы уступили место радиолампам, о кристадинах забыли.
Несколько десятилетий радиолампы безраздельно господствовали в радиотехнике. Осваивая и совершенствуя их, радиотехника добилась огромных успехов. С участием радиоламп развились радиовещание, телевидение, радиолокация, автоматика, телемеханика. Появилась новая обширная область технической физики— электроника.
Но постепенно становилось ясно, что радиолампы далеко не безупречны. Хрупкие, недолговечные, неэкономичные, они все меньше удовлетворяли конструкторов. И тогда вспомнили о полупроводниковом детекторе. Возникла идея заменить стеклянный пузырь радиолампы твердым полупроводниковым камешком.
Немало усилий потратила наука, чтобы «научить» детектор новым «профессиям». Надо было создать сочетание полупроводниковых кристаллов, способное не только выпрямлять токи, но и в широких пределах усиливать и возбуждать электрические колебания. В 1948 г. проблема была решена. Американцы Бардин и Браттейн создали первый полупроводниковый усилительный прибор.
Кристаллический усилитель: слабым сигналом отпирает запирающий слой для
Рис. 13. Детекторы: а —такими были детекторы 40 лет назад; б —размеры современного детектора — меньше спички; в — схема полупроводникового детектора.
мощного тока. Представьте себе крошечный кусочек кристаллического полупроводника — германия. У него электронная проводимость. На верхней грани кристалла специальной обработкой (введением примеси) создана область с дырочной проводимостью. Между дырочной и электронной областями образуется, как всегда, запирающий слой. Кристаллик снизу припаян к металлической пластинке — к базе, а сверху к нему присоединены рядышком две проволочки — эмиттер и коллектор. Вот и весь прибор. Он называется полупроводниковым триодом или транзистором.
Когда нужно усилить очень слабый сигнал, его можно включить в прибор по-разному. Например, источник слабого сигнала подклю-
Рис. 14. Одна из простейших схем включения транзистора
(полупроводникового триода) для того, чтобы усилить слабые
электрические сигналы.
254