При контакте полупроводников с различными типами проводимости, на границе раздела образуется n-p переход. Правда, когда это происходит, перехода как раз нет, потому что никто никуда не переходит. Чтобы ток потек и заряды задвигались, нужно сделать следующий шаг и подать напряжение. У перехода два конца, а у батарейки два полюса, соответственно, напряжение можно подать двумя способами.
Сначала попробуем соединить интуитивным способом "минус-к-минусу". Подключаем к электронному полупроводнику "-", а к дырочному "+". Тогда напряженность внешнего поля (от положительного полюса к отрицательному) будет направлена против напряженности области пространственного заряда. А этого-то нам и надо.
Диффузия подсказывает основным носителям двигаться как раз против поля ОПЗ, и достаточное приложенное напряжение даст им такую возможность. Задействовать электростанцию не понадобится: обычно контактная разность потенциалов между двумя типами полупроводников составляет 0,3—0,4 В.
По полупроводнику потечет прямой ток, за который станет отвечать инжекция неосновных носителей заряда. Они как бы "впрыскиваются" внешним полем туда, где быть не должны.
В p-области "своими" считаются дырки, но когда диффузия и внешнее поле и собственные соображения приводят их в n-область, они попадают на чужую территорию. В зеркальной ситуации оказываются электроны, стремящиеся в p-область. Какова судьба неосновных носителей заряда? На ответ намекает тот факт, что существует такая величина, как время жизни неосновных носителей зарядов memento mori. Да, дырка попадает в окружение электронов, поэтому очень скоро неизбежно столкнется с одним из них и они рекомбинируют, "+" сойдется с "-", заряд исчезнет, они останутся в нашей памяти.
Поскольку некоторое время жизни у неосновных носителей все же есть, вблизи перехода их концентрация будет несколько больше. Справедливости ради нужно отметить, что за отведенный срок носители успевают выполнить все основные функции. Описанный способ подключения именуется прямым.
Если есть прямое — должно быть обратное подключение. В этом случае "-" присоединяется к области с дырочной проводимостью и наоборот. Тогда внешнее поле совпадает по направлению с полем ОПЗ, делая барьер почти непроходимым. Для основных носителей.
Однако в каждой из частей могут волею случая находиться знакомые нам неосновные носители заряда. И они точно там будут, потому что мир неидеален. Вот для них такой вариант подключения очень выгоден.
Поле направленно так, как зарядам подсказывает двигаться природа, поэтому оно станет "втягивать" носителей в переход, перенося на другую сторону. Данное явление — экстракция. "Разнородные " фазы как бы расходятся сами. Таким образом, вопреки ожиданиям, в результате обратного подключения ток все-таки течет. Он называется дрейфовым, заряды свободно дрейфуют по направлению поля.
Правда, стоит учитывать, что концентрация неосновных носителей значительно меньше, чем основных (memento mori), поэтому ток станет довольно слабым.
Итак, от полярности и величины подключения питания зависит, какой именно ток потечет через n-p переход. Зависимость эта вполне конкретная, но она заслуживает отдельного разговора.