«Kompyuterning fizik asoslari» fanidan yakuniy nazorat -variant

11-Variant
1) To’g’ri ulanishda p-n o’tish hodisasi
2) Kanal hosil qilingan metal oksidli yarim o’tkazgichli maydon tranzistori
3) p-n o’tish hodisasida ko’chkisimon buzilish

1._{P-n o‘tishning to‘g‘ri va teskari ulanishlari.energiyaga ega bo‘lgan ko‘pgina zaryad tashuvchilar p-n o‘tishorqali qo‘shni sohalarga diffuziya hisobiga p-n o‘tish maydoniga qarama–qarshi ravishda siljiydilar. Ular diffuziya tokini yuzaga keltiradilar. Asosiy zaryad tashuvchilarning p-n o‘tish orqali harakati bilan bir vaqtda, p-n o‘tish ular uchun tezlatuvchi bo‘lib ta’sir ko‘rsatayogan maydon ta’sirida asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar ham harakatlanadilar. Asosiy bo‘lmagan zaryad tashuchilar oqimi dreyf tokini yuzaga keltiradi. Tashqi maydon ta’sir ettirilmaganda dinamik muvozanat o‘rnatiladi, ya’ni diffuziya va dreyf toklarining absolyut qiymatlari teng bo‘ladi. Lekin diffuziya va dreyf toklari o‘zaro qarama–qarshi yo‘nalishda yo‘nalganligi uchun, p-n o‘tishdagi natijaviy tok nolga teng bo‘ladi.Agar p-n o‘tishga tashqi kuchlanish manbai U ulansa, u holda muvozanat sharti buziladi va tok oqib o‘ta boshlaydi. Agar kuchlanish manbaining musbat qutbi p-turdagi sohaga, manfiy qutbi esa n-turdagi sohaga ulansa, bunday ulanish to‘g‘ri ulanish deb ataladi Kuchlanish manbaining elektr maydoni kontakt maydon tomonga yo‘nalgan bo‘ladi, shu sababli p-n o‘tishdagi natijaviy maydon kuchlanganligi kamayadi.Maydon kuchlanganligining kamayishi potentsial to‘siq balandligini kuchlanish manbai qiymatiga kamayishiga olib keladi: UK = U0. Bu vaqtda p-n o‘tish kengligini ham kamayishini ko‘rish mushkul emas.Potensial to‘siq balandligining kamayishi shunga olib keladiki, p-n o‘tish orqali harakatlanayotgan asosiy zaryad tashuvchilarni soni ham ortadi, ya’ni diffuziya toki ortadi. Har bir sohada ortiqcha asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar kontsentratsiyasi yuzaga keladi – n-sohada kovaklar, p-sohada elektronlar. Biror yarim o‘tkazgich sohasiga asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilarni siqib kiritish jarayoni injektsiya deb ataladi.Kuchlanish o‘zgarishi bilan diffuziya tokining o‘zgarishi eksponentsial qonun asosida ro‘y beradi:}

_{2. Kanali qurilgan M DY - tranzistorlar Tuzilishi va ishlash prinsipi. n — kanali qurilgan M D Y — tranzistor tuzilm asi 6.9, a-rasm da va shartli grafik tasvirlanishi 6.9, b-rasm da keltirilgan. B unday tra n z isto rla rd a istok va stok orasida jo y lash g an tok o'tkazuvchi kanal tranzistorni tayyorlash jarayonida hosil qilinadi. Shuning uchun bunday tranzistor kanali “qurilgan” M T deb ataladi. Kanal ion Iegirlash usuli bilan yarim o‘tkazgich sirtiga yaqin sohalarda yupqa qatlam hosil qilish bilan am alga oshiriladi. K anali qurilgan M D Y — tran z isto rla r istokka nisbatan zatvorga ikki xil ishorali kuchlanishlar berilganda ham ishlay oladi. Agar UZI = 0 b o ‘lganda tranzistorga Usl kuchlanish berilsa, kanal orqali elektronlar toki oqadi. Bu tok stokning boshlang‘ich toki ISB0SHL deb ataladi. Z atvorga istokka nisbatan m anfiy kuchlanish berilganda kanalda tok y o ‘nalishiga k o 'n d alan g elektr m aydon hosil b o ‘ladi. Bu m aydon ta ’sirida elek tro n lar kanaldan surib chiqariladi. K analda elek tro n lar soni kam ayadi (kanal kam bag‘allashadi), uning qarshiligi ortadi va stok toki qiym ati kam ayadi. Z atvordagi m anfiy kuch lan ish qiym ati ortg an sari, tok qiym ati kam ayaveradi. T ran zisto rn in g bu rejim i kantbagiallashgan rejim deb atalad i. Z atv o rg a b e rilg a n m an fiy k u c h la n ish n in g m a ’lum q iy m a tid a sto k to k i n o lg a c h a kam ay ad i (berk rejim ), ushbu kuch lan ish berkitish kuchlanishi U Z,.BERK deb 3taladi}

_{3. P-n o‘tishning teshilish turlari Yuqorida aytib o‘tilganidek, uncha katta bo‘lmagan teskari kuchlanishlarda I0 qiymati katta emas. Teskari kuchlanish ma’lum chegaraviy qiymatga UChYeG yetganda, teskari tok keskin ortib ketadi, o‘tishning elektr teshilishi yuz beradi.O’tishning teshilish turlari ikki guruhga bo‘linadi: elektr va issiqlik. Elektr teshilishining ikki mexanizmi mavjud: ko‘chkisimon va tunnel teshilish.}

_{Ko‘chkisimon teshilish nisbatan keng p-n o‘tishlarda sodir bo‘ladi. Bunday o‘tishda teskari kuchlanishda elektron va kovaklar zarba ionizatsiyasi uchun yetarli bo‘lgan energiya oladilar va natijada qo‘shimcha elektron-kovak juftlar hosil bo‘ladi. Bu juftliklarning har bir tashkil etuvchisi, o‘z navbatida, elektr maydonida tezlashib, yana yangi juftlikni yuzaga keltiradi va h.k Zaryad tashuvchilarning bunday ko‘chkisimon ko‘payishi natijasida o‘tishdagi tok keskin ortadi.Tor p-n o‘tishga ega bo‘lgan yarim o‘tkazgichlarda tunnel effektiga asoslangan tunnel teshilish sodir bo‘ladi. UTYeS  UChYeG yetganda zaryad tashuvchilarning bir sohadan ikkinchisiga energiya sarf qilmasdan o‘tishiga imkon yaratiladi (tunnel effekti). UChYeGning yanada ortishi bilan shuncha ko‘p zaryad tashuvchilar tunnel o‘tishi sodir etadilar va teskari tok keskin ortib boradi.P-n o‘tishda issiqlik teshilishi teskari tok o‘tish natijasida o‘tishning qizishi hisobiga sodir bo‘ladi. Teskari tok, issiqlik toki bo‘lib, u ortgan sari qizish ham ortadi. Bu holat tokning ko‘chkisimon ortishiga olib keladi, natijada p-n o‘tishda issiqlik teshilishi yuz beradi va u ishdan chiqadi. Yarim o‘tkazgichli diodlar to‘g‘risida umumiy ma’lumotlar}

_{p-n o‘tish hodisasi asosida ishlaydigan eng sodda yarim o‘tkazgichli asbob yarim o‘tkazgichli diod deb ataladi. Uning shakli ko‘p faktorlarga bog‘liqdir. Masalan, tashqi temperaturaga kontakt sohasining geometrik o‘lchamlariga, tok tashuvchilar miqdoriga teskari kuchlanish kattaligiga va h.k.Amaliy jihatdan bu faktorlarinning teskari tokka bo‘lgan ta‘siri katta ahamiyatga ega. Masalan muhit haroratining ko‘tarilishi yoki teskari kuchlanishi biror qiymatgacha oshirilishi teskari tokning birdan ko‘payib ketishiga, natijada p-n o‘tishning buzilishiga,sabab bo‘ladi. Shulardan issiqlik va elektr buzilishini ko‘raylik 12-rasmda yarim o‘tkazgichli diodning sxemada belgilanishi va to‘lqin volt-amper xarakteristikasi ko‘rsatilgan. Unda 1-chiziq issiqlik bo‘lishi, 2-chiziq esa, elektr buzilishini ko‘rsatadi.Kontakt sohasining kengligiga qarab yarim o‘tkazgichli diodlar nuqtaviy va yassi diodlarga ajratiladi.}