Reja: Yarim o’tkazgichlar, xossalari va o’tkazuvchanligi

Mavzu: Yarim o’tkazgich kontakti
Reja:
1.Yarim o’tkazgichlar, xossalari va o’tkazuvchanligi.
2.Elektron yarim o’tkazgich.
3.Teskari pn birikmasi.
4.To’g’ridan-to’g’ri pn birikmasi.
5.Diod va yarim o’tkazgichli diodlar.


Yarimo'tkazgichlar Oʻtkazuvchanligi jihatidan metall va dielektriklar orasidagi moddalar boʻlib, oʻz fizik xususiyatlarini turli tashqi taʼsirlar (masalan yoritish, isitish va hokazo) natijasida keng intervalda oʻzgartira olish xususiyatiga ega. Yarimoʻtkazgichlar elektronika va mikroelektronikada juda keng qoʻllanilib, zamonaviy elektr jihozlarning deyarli hammasi - kompyuterlardan tortib to uyali aloqa telefonlarigacha barchasi yarimoʻtkazgichli texnologiyaga asoslangan. Eng keng qoʻllaniladigan yarimoʻtkazgich modda kremniy boʻlib, boshqa moddalar ham keng qoʻllaniladi. Yarimo‘tkazgichlar va ularning xossalari Yarimo‘tkazgichlar deb, hajmiy qarshiligi uy harorati sharoitida 10-4 dan 104 Om·sm gacha atrofida o‘zgaradigan kristall yoki amorf moddalarga aytiladi . Metallarda hajmiy qarshilik 10-6 dan 10-4 Om·sm gacha, dielektriklarda 105 dan 1022 Om·sm gacha atrofida bo‘ladi. Demak, qarshiligining miqdori bo‘yicha yarimo‘tkazgichlar o‘tkazgichlar (metallar) va o‘tkazuvchi bo‘lmaganlar (dielektriklar) orasidagi joyni egallaydi. Yarimo‘tkazgichlarning o‘tkazuvchanligi Yarimo‘tkazgich harorati absolut 0 ga yaqin bo‘lganda, o‘zini dielektrik qilib ko‘rsatadi, chunki unda elektronlar bo‘lmaydi. Yarimo‘tkazgichda kuchlanish berilishi bilan unda tok paydo bo‘ladi. Yarimo‘tkazgichning hamma qismidan atomlararo aloqalardan ma’lum bir elektronlar ajralib chiqa boshlaydi. Bunda elektronlar o‘z yo‘lida «teshiklarni» uchratib, xuddi «sakragandek» bo‘ladi, atomlararo aloqalar to‘lib boradi. Shunday qilib bu harakat davom etadi. Yarimo‘tkazgichda elektr o‘tkazuvchanligi deb (ingliz. «intrinsic» — ichki), kristall panjarada nuqsoni bo‘lmagan,
kimyoviy toza yarimo‘tkazgichlarda zaryadlarning yo‘naltirilgan ko‘chishiga aytiladi. Primes elementlari atomining tarkibiga qarab, yarimo‘tkazgichlar elektronli va teshikli bo‘ladi. Misol uchun, yarimo‘tkazgichning kristall atomini surma atomi bilan almashtirilsa (tashqi qatlamida 5 valentli electron mavjud), surmadagi 5 valentli elektron atom 4 elektron atomi bilan birlashib, erkin bo‘lib qoladi. Qancha ko‘p surma atomi yarimo‘tkazgichga yuborilsa, shuncha ko‘p erkin elektronlar paydo bo‘ladi va u xususiyatlari bo‘yicha metallga yaqin bo‘lib qoladi.
ELEKTRON YARIMO'TKAZGICHUshbu turdagi o'tkazuvchanlik elektron yoki n-turi (salbiydan - salbiy) deb ataladi.
Elektronlarning ortiqcha miqdorini beradigan nopoklik donor nopokligi deb ataladi (elektronlarni berish - asosiy zaryad tashuvchilar va teshiklar - kichiklar.
Teskari pn birikmasiAgar n-yarimo'tkazgich quvvat manbaining musbat qutbiga, p-yarimo'tkazgich esa quvvat manbaining manfiy qutbiga ulangan bo'lsa, u holda n-yarim o'tkazgichdagi elektronlar va p-yarimo'tkazgichdagi teshiklar ta'sir ostida. Elektr maydoni interfeysdan qarama-qarshi yo'nalishda harakat qiladi, p -n-o'tish orqali oqim kichik zaryad tashuvchilar tomonidan amalga oshiriladi. Bu to'siq qatlamining qalinlashishiga va uning qarshiligining oshishiga olib keladi. Natijada, namunaning o'tkazuvchanligi ahamiyatsiz bo'lib chiqadi va qarshilik katta bo'ladi.To'siq deb ataladigan qatlam hosil bo'ladi. Tashqi maydonning bu yo'nalishi bilan elektr toki p- va n-yarimo'tkazgichlar kontaktidan amalda o'tmaydi.To'g'ridan-to'g'ri p-n birikmasiAgar n-yarimo'tkazgich quvvat manbaining manfiy qutbiga, quvvat manbaining musbat qutbi esa p-yarim o'tkazgichga ulangan bo'lsa, u holda harakat ostida elektr maydoni n-yarimo'tkazgichdagi elektronlar va p-yarimo'tkazgichdagi teshiklar yarimo'tkazgichlar orasidagi interfeysga bir-biriga qarab harakat qiladi. Elektronlar, chegarani kesib o'tib, teshiklarni "to'ldiradi", pn birikmasi orqali oqim asosiy zaryad tashuvchilar tomonidan amalga oshiriladi. Natijada, butun namunaning o'tkazuvchanligi ortadi. Tashqi elektr maydonining bunday to'g'ridan-to'g'ri (o'tkazuvchanligi) yo'nalishi bilan to'siq qatlamining qalinligi va uning qarshiligi pasayadi.Ushbu yo'nalishda oqim ikki yarim o'tkazgichning chegarasidan o'tadi.DIOD.. Ikkita yarim o`tkazgich kontaktining bir tomonlama o`tkazish xususiyatiga ega ekanligi ularni o`zgaruvchan tokni to`g`rilash uchun ishlatilishiga imkon beradi. Bitta p-n o`tish mavjud bo`lgan yarimo`tkazgichli asbobga yarimo`tkazgichli diod deyiladi. Diodning ish prinsipini tushunish uchun r-n kontaktni o`rganaylik r va n tipdagi o`tkazuvchanlikli yarimo`tkazgichlar bir-birlariga tekdirilsa, elektronlari ko`p bo`lgan n sohadan r- sohaga elektronlarning, teshiklar ko`p bo`lgan r-sohadan n-sohaga teshiklarning o`tishi (diffuziyasi) ro`y beradi. Tashqi maydonning yopuvchi qatlamni kengaytiradigan yo`nalishiga yopuvchi yoki teskari yo`nalish deyiladi.YARIMO'TKAZGICHLI DIODLAR1. Kuchlanishning yo'qligi holati.Qo'sh elektr qavati va elektr maydoni hosil bo'lgan hudud elektron-teshik n-p birikmasi deb ataladi.Asosiy zaryad tashuvchilar n-p o'tish joyidan o'tib, diffuziya oqimini hosil qiladi. Ozlikdagi zaryad tashuvchilarning harakati o'tkazuvchanlik oqimini hosil qiladi.Muvozanat holatida bu oqimlar kattaligi bo'yicha teng va yo'nalishi bo'yicha qarama-qarshidir. Keyin birikma orqali o'tadigan oqim nolga teng.2. To'g'ridan-to'g'ri kuchlanish holati.Ushbu qutblanish to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish deb ataladi.
http://fayllar.org