Va yarimotkazgichli asboblar texnologiyasi

Epitaksial  p-n  o4ishlar. 
Epitaksial  usulda  elektron-kovak  o'tishlarni 
olish  turli  tagliklarda  yarim o‘tkazgichli  epitaksial  pardalarni  o'stirishga 
asoslangan. 
Agar 
o'sgan 
yarim o'tkazgich 
epitaksial 
qatlam 
o'tkazuvchanligi  taglik  o'tkazuvchanligiga  qaram a-qarshi  bo'lsa,unda/?-« 
o'tish  hosil  bo'ladi  (III.61-rasm da  taglik 
sifatida 
p
-germ aniy  bo'lib, 
unga  я -turdagi  epitaksial  germaniy  parda  o'tqazilgan).
Hozirgi  vaqtda  turli  tagliklarda  epitaksial  pardalarni  o'stirish  usuli 
ishlab  chiqilishi  impulsli  diodlar,  yuqori  takroriylikli  tranzistorlar  va 
boshqa 
yarimo'tkazgichli 
asboblarni 
ishlab 
chiqarishda 
keng 
qo'llanilm oqda.  Epitaksial  usul  integral  m ikrosxem alar  tayyorlashda  keng 
qo'llaniladi.
Ion  legirlash  bilan  p-n  o4ishlar  olish.
ffi 
Keyingi 
yillarda 
ion 
legirlash 
usulida 
p-n
o'tishlarni 
olish  samarali 
o'rganilm oqda  va 
am aliyotda 
keng 
qo'llanilm oqda. 
Ion 
m anbalarda  akseptor  yoki  donor  zarrachalar  ion 
optik  tizim da  oqim ni  hosil  qilib  uni  40-800  keV 
energiyagacha 
tezlashtirilib 
yarim o'tkazgich 
III 60-rasm
  Planar 
p-n
 
plastinka  —  nishonga  tushiriladi.  Ionlarning 
o‘tish 
tuzilmasining 
yarim o'tkazgich 
plastinka 
chuqurligiga 
kirib 
umumiy  ko‘rinishi 
borishi  ularning  energiyasiga  bog'liq  bo'lib,
304

legirlanish  darajasi  ionlar  oqimi  bilan  nishonni 
nurlantirish  vaqtiga  bog‘liq.
M eza-o‘tishlar. 
Birlik  texnologik  jarayonlarda 
yarim o‘tkazgichli 
asboblarni 
katta 
guruhda 
tayyorlashda  m eza-o‘tishlar  olinadi.  Bunda 
n- 
turdagi  krem niyda  diffuzion  usulda 
p
-qatlam  
olinadi  (III.62-rasm ).  M a’lum  chuqurlikda  tekis 
p-n
  o ‘tish  olingandan  keyin  niqob  orqali  ushbu 
o ‘tishga  lak  surkaladi.  Yedirish  amali  bilan  niqob 
olinadi.  Shundan  keyin  plastinka 
p-n
  o'tishlarga 
kesiladi.  Alohida  olingan  elem ent  yoki  kristallcha 
stulchaga 
o ‘xshab 
ketganligi 
uchun 
bunday 
tuzilm alarni 
m eza-o"tishlar 
(ispancha 
mesa
- 
stolcha)  deyiladi  va  bu  texnologiyani  meza- 
texnologiya  deyiladi.  Meza-texnologiya  bo ‘yicha 
olingan  bir guruh  o'tishlarning  param etrlarida  farq 
kam  b o ‘ladi.  Bu  texnologiya  yaxshi  o ‘rganilgan  va  yuqori  taKronyiiKii 
tranzistorlarni  ishlab  chiqarishda  keng  qoilaniladi.
19.3.  Diodlar  olish  texnologiyasi
Yarimo^kazgichli  diodlar  tayyorlash  haqida  b a’zi  m a’lum otlarni 
keltiramiz.  D iodlar 
p-n
  o ‘tish  yoki  m etall-yarim o'tkazgich  kontakti 
zaminida  tayyorlanadi  va  turli-tum an  vazifalarni  bajaradi.
19.3.1.  Past  chastotali  to‘g‘rilovchi  diodlar
Bunday 
diodlardan 
odatda 
sanoat 
chastotasidagi 
(50 
G H z) 
o ‘zgaruvchan  toklarni  to ‘g‘rilash  uchun  foydalaniladi.  U lar  bundan  ham 
yuqoriroq  chastotalarda  ishlay  oladi.  Yo4  qo'yiladigan  eng  katta  to ‘g‘ri 
tok  kattaligiga  qarab  m azkur  diodlarni  uch  turga  ajratiladi:  kichik 
quvvatli  diodlar  ( t o ^ r i   tok  0,3  A  gacha),  o ‘rta  quvvatli  diodlar  ( t o ^ r i  
tok  0,3  A  dan  10  A  gacha),  katta  quvvatli  diodlar  ( t o ^ r i   tok  quw ati  10 
A  dan  yuqori).  Hozirgi  vaqtda  to ^ rilo v c h i  diodlar  kremniy  asosida 
tayyorlanadi.  Keyingi  paytda  bunday  diodlar  galliy  arsenidi  asosida  ham  
tayyorlanadigan  b o ‘ldi.
f it-
Г
m
III.61-rasm.  Epitak- 
sial 
p-n
 o4ish.
III. 62-rasm.
  Meza- 
o‘tishlar
305

111.63-rasm,
 
Kremniy 
yassi 
diodining tuzilishi  chizmasi: 
/-tashqi  chiqish;  2-naycha; 
3- 
ichki 
chiqish; 
4-izolator; 
5- 
korpus;  6-himoyalovchi  qatlam;
7-  yarimo'tkazgich  kristali  usti- 
dagi 
tashqi 
elektrod; 
8-p-n 
o'tishli  kremniy  kristali;  9-diod 
tuzilmaning  asosiy  sohasi; 
10- 
kavshar 
qatlam; 
//-kristall 
tutgich; 
/2-korpus 
oyoqchasi; 
/5-izolatsiyalovchi  shayba; 
14- 
izolatsiyalovchi  vtulka; 
/5-tok 
ketadigan  yaproqcha;  mahkam- 
lovchi  gaykalar.
Yassi  (planar)  kremniy  to ‘g‘rilovchi  diodlarning 
p-n
  o'tishi  «-tur 
elektrik  o'tkazuvchanlikli  kremniy  plastinkasiga  aluminiy  yoki  borni 
kiritish, 
p
-tu r  kremniy  kristalli  plastinkasiga  fosforni  diffuziyalash  usulida 
shakllanadi. 
p-n
  o'tishning  yuzini  yo‘l  qo'yiladigan  (ruxsatlanadigan) 
to 'g 'ri  tok  qiymatiga  qarab  aniqlanadi:  kremniy 
p-n
  o'tishlari  uchun 
ruxsatlanadigan  to ‘g‘ri  tok  zichligi  200  A /sm 2,  kremniy  kristalining 
dastlabki  qalinligi  0,  2-0,  4  mm.
Haqiqiy 
p-n
  o'tishlarning  teshilishi  ko'pincha  yarim o'tkazgich  sirti 
yaqinida,  ya’ni 
p-n
  o'tishning  sirtga  chiqishi  joyida  ro'y  beradi.  Shuning 
uchun 
p-n
  o'tishning  sirtga  chiqadigan  qismi  uning  markaziy  qismidan 
qalinroq  qilinadi.
T o'g'rilovchi  yassi  (planar)  diodlarning  chastotaviy  xossalari  diod 
bazasida  noasosiy  zaryad  tashuvchilarning  jam g'arilishi  va  so'rilishi 
jarayonlariga  bog'liq.  Shuning  uchun  dastlabki  kremniy  kristalliga  oltin 
diffuziyalanadi,  и  noasosiy  zaryad  tashuvchilar  vaqtini  kamaytiradi  va 
ishlash  chastotalarini  ko'taradi.  Bunday  chastotaviy  diodlar  100  kHz 
chastotali  o'zgaruvchan  toklarni  to ‘gbrilay  oladi.
306

Tashqi  ta ’sirlardan  himoyalash  va  issiqlikni  tez  olib  ketishni 
ta ’minlash  maqsadida 
p-n
  o'tishli  kristallni  korpusga joylanadi.
Kam  quvvatli  diodlarni  odatda  egiluvchan  tashqi  chiqishlari  bor 
plastmassa  korpusda,  o ‘rta  quvvatli  diodlar  qattiq  tashqi  chiqishlari  bor 
metall-shisha  korpusda,  katta  quvvatli  diodlar  esa  m etall-shisha  yoki 
metall-keram ika  korpusda  shakllanadi.  T o ‘g‘rilovchi  diodning  qiyofasi 
III.63-rasm da  ko‘rsatilgan.
Ayrim 
diod 
uchun 
ruxsat 
etiladigan 
kuchlanishdan 
yuqori 
kuchlanishli  o'zgaruvchan  toklarni  to ‘g‘rilash  uchun  sanoat  to'g'rilovchi 
yarim o'tkazgich  ustunlar  ishlab 
chiqaradi. 
U 
ketm a-ket 
ulangan 
to'g'rilovchi 
diodlar 
birlashmasidan 
iborat 
va 
ikkita 
chiqishga 
(elektrodga)  ega.  Kremniy  to ^ rilo v c h i  ustunlar  uchun  eng  katta  ruxsat 
etiladigan  teskari  kuchlanishlar  bir  necha  kilovolt  b o ‘ladi.
Kremniy  to ‘g‘rilovchi  diodlarning  ishlash  tem peraturalar  oralig‘i 
60°C  dan  +125°C  gacha.
G erm aniy,  galliy  arsenidi,  selen  asosidagi  to ‘g‘rilagichlar  ham  
mavjud.
19.3.2.  Impulsda  ishlaydigan  diodlar
Impulsda  ishlaydigan  diod  o ‘tm a  jarayonlar  davomiyligi  kichik 
bo'lgan  va  impulsli  rejimda  ishlay  oladigan  yarim o^kazgichli  dioddir. 
Dastlab  nuqtaviy  impuls  diodlari  ishlab  chiqilgan  edi.  Keyinchalik 
beqiyos 
sifatli 
impuls 
diodlarini 
planar 
texnologiya 
bo'yicha 
tayyorlanadigan  bo
4
ldi.  Asosiy  m odda-krem niy,  b a’zan  galliy  arsenidi 
ham   qollaniladi.  Oldin  aytganimizdek,  bu  diodlarda  teskari  qarshilikni 
tezroq  tiklash  uchun  kremniyga  oltin  kiritiladi.
Planar  impuls  diodlarni  tayyorlashda  krishmalar  diffuziyasi  kremniy 
oksidi  Si
0 2
  qatlamidagi  darchalar  orqali  amalga  oshiriladi.  Bunday 
diodlarning 
p-n
  o'tishi  yuzi  yetarli  kichik  qilinishi  m um kin,  binobarin, 
p- 
n
  o'tishning  elektr  sig‘imi  kichik  bo‘ladi.
Planar  texnologiya  nisbatan  sodda  ravishda  bir  kristallda  ko'p  diodlar 
shakllantirish  im konini  beradi.  Shu  yo‘sinda  impuls  diodlari  to'plam ini 
hosil  qilinadi,  bunda  bir  tuzilmaga  yig‘ilgan,  lekin  elektrik  ulanm agan
307

yoki  bir  ismli  elektrodlar  bilan  ulangan  impuls  diodlari  to ‘plami  hosil 
b o ‘ladi.  U lardan  hisoblash  texnikasida  foydalanish  qulay b o ‘ladi.
1 9.3.3.  Shotki  diodlari
Bu  diodlarning  asosini  to ‘gurilovchi  m etall-yarim o‘tkazgich  kontakti 
tashkil  qiladi.
M etall-yarim o4kazgich  to ‘g‘nlovchi  kontakti  asosida  to ‘g‘rilovchi, 
impulsda,  o £ta  yuqori  chastotalarda  ishlaydigan  yarim o'tkazgichli  diodlar 
tayyorlanadi. 
Ular 
p-n
 
o ‘tishli 
diodlardan 
o ‘zining 
yuqoriroq 
chastotalarda  ishlay  olishi  bilan  farq  qiladi.
To‘g‘rilovchi  Shotki  diodlari. 
M etall-yarim o‘tkazgich  kontakti  C* 
sig‘im ining 
qayta  zaryadlanishi 
vaqti 
Shotki 
diodlari 
chastotaviy 
xossalariga  asosiy  ta ’sir  ko‘rsatadi.  Qayta  zaryadlanish  vaqti  x  baza 
qarshiligiga  ham   bog‘liq:  т=  гьС^.  Shuning  uchun  Shotki  kontaktini 
p- 
tur  o4kazuvchanlikka  ega  b o ‘lgan  yarim o‘tkazgich  kristalida  hosil  qilish 
maqsadga  muvofiq,  chunki  bu  kristalida  elektronlar  harakatchanligi 
kovaklarnikidan 
katta. 
Shu 
sababdan 
yarim o‘tkazgich 
kristalida 
kirishm alar  konsentratsiyasi  kattaroq  boMishi  kerak.  Ammo,  Shotki 
potensial  to
4
sigci  (kontakt)  kengligi  yetarli  katta  b o ‘lishi  kerak.  Bu  ikki 
qaram a-  qarshi  talab  optimal  ravishda  hal  qilinadi.
M ulohazalar  ko
4
rsatishicha,  past  chastotali  to ‘gcrilovchi  diodlar 
p-n 
o'tishlar  asosida  tayyorlanishi  m a ’qul.  Ammo,  yuqori  chastotali  katta 
am plitudali 
o'zgaruvchan 
toklarni 
to 'g ‘rilashda 
Shotki 
diodlari 
afzalroqdir.
M asalan,  Shotki  diodlarining  bir  nam unasi  uchun  ruxsat  etiladigan 
t o ^ 'r i   tok  10  A,  unga  mos  to cgkri  kuchlanish  0,6  V  dan  oshmaydi, 
ruxsatlanadigan  teskari  kuchlanish  20  V.  Bu  diod  to ^'rilan ad ig an  
tokning  0,  2  M H z  chastotasiga  m oijallangan.
Impuls  Shotki  diodlari. 
Bu  diodlar  uchun  galliy  arsenidi  afzalroq 
m aterial  hisoblanadi,  chunki  unda  noasosiy  zaryad  tashuvchilar  vaqti 
10
~ 9
  s  dan  ham   kichik  b o ‘lishi  m umkin.  Sanoat  ishlab  chiqaradigan 
bunday  diodlar  piko-  va  nanosekund  oraliqda  ishlashga  m o‘ljallangan.
308

To'g'rilovchi  diodlar  farqli  ravishda  impuls  diodlar  kontakti  yuzi  ancha 
kichik bo'ladi.  Bu  diodlarning  sig'imi  10  pf dan  oshmaydi.
19.3.4.  0 ‘ta  yuqori  chastotaga  m o‘ljallangan  diodlar
Bunday  diodlar  yordamida  o 'ta  yuqori  chastotali  (O 'Y C h)  signal 
o'zgartiriladi  va  ishlanadi.  U lar  300  M H z  dan  yuqori  chastotalarda  turli 
radioelektron  asboblarda  va  o'lchash  texnikasida  ishlatiladi,  O 'Y C h 
sohadagi  elektromagnit  tebranishlarni  vujudga  keltirish  (generatsiyalash) 
va 
kuchaytirish, 
chastotani 
ko'paytirish, 
signallarni 
modullash, 
boshqarish,  cheklash  va  h.k.  vazifalarni  bajarish  imkonini  beradi.  O 'Y C h 
diodlar  xillari:  tunnel  va  qaytarm a  diodlar,  varikaplar,  ko'chki-  uchm a 
diodlar,  G ann  genaratorlari,  impuls  diodlar,  aralashtirgich  diodlar, 
detektorlar,  qayta  ulagich  diodlar  va  boshqalar.
Aralashtirgich  diodlar. 
Yuqori  chastotali  (elektromagnitik)  signallarni 
pastroq  (oraliq)  chastotali  signallarga  aylantiruvchi  yarim o'tkazgich 
diodlar  aralashtirgich  diodlar  deyiladi.
O 'Y Ch-diodlarning 
chastotaviy 
xossalari  istalgandek  b o iish i  uchun 
ularning 
bazasiga 
noasosiy 
zaryad 
tashuvchilar 
kiritilmasligi, 
bazada 
ularning  yashash  davri,  potensial  to'siq 
sig'im ining  qayta  zaryadlanish  vaqti 
kichik  bo'lishi,  baza  qarshiligi  past 
bo'lishi 
(diodda 
quw at 
kam 
isroflanishi)  kerak.
O 'Y C h 
diodlar 
ishonchliligini 
oshirish 
uchun 
ularning 
teshilishi 
ko'chkisim on  bo'lishi  kerak. 
IIL64-rasm.
  Ba'zi  0 ‘YCh  diodlar
Bu  talablardan  kelib  chiqadigan 
. . . .   ..
n  
°
 
l-y a n m o   tkazgich  kristali;
xulosa  shuki, 
O 'Y C h  diod  uchun 
2-kontakt prujinasi;
j 
. 1
 
. 
. 
tAl 
.  . 
-и 
• 
3 -
keram ik vtulka; 
dastlabki  yanm o  tkazgich  m oddanm g  4. jipsyopuvchi quyma.
309

taqiqlangan  zonasi  kengroq  b o
4
lishi,  noasoaiy  zaryad  tashuvchilar 
yashash  vaqti  kichik  b o
4
lishi,  asosiy  zaryad  tashuvchilar  harakatchanligi 
katta  b o ‘lishligi  (solishtirma  qarshilik  p  kichik  bo‘lishi)  kerak.  Bu 
talablarni  galliy  arsenidi  kristali  yaxshiroq  qanoatlantiradi.
Aralashtirgich  O 'Y C h  diodlar  sifatida  Shotki  diodlari  ancha  keng 
q o
4
llaniladi. 
T o
4
g4rilovchi 
o ‘tishning 
o 4lchamlari 
diodning  qanday 
chastotalar  oralig'ida  ishlashiga  bog4liq  ravishda  tanlanadi.  M asalan,  juda 
yuqori  chastotalar  (o‘nlarcha  va  yuzlarcha  G H z  chastotalar,  ya’ni 
m illim etr  oraliqdagi  to 4lqin  uzunlikli  signallar)  uchun  Shotki  o 4tishi  2-3 
m km   diam etrda  b o
4
ladi.  Bu  o 4lcham  oddiy  fotolitografiya  uchun 
chegaraviy  b o
4
lib,  bunda  fotorezist  kimyoviy  yedirish  o'rniga  ion-plazm a 
yedirishdan  foydalaniladi.
O 'Y C h  zanjirlariga  kiritish  qulay  b o 4lishi  uchun  O 'Y C h-  diodlarni 
turli  tuzilishli  korpuslarga  joylashtiriladi  (III.64-rasm ).  111.64,  я -rasm da 
tasvirlangan  diodlar  12  G H z  gacha  chastotalarda,  III.64, 
b
  -  rasmdagilari 
esa  30  G H z  gacha  qo
4
llaniladi.
Integral  O 'Y C h  mikrosxemalar  uchun  yo  kichik  korpusli,  yoki 
korpussiz  (sirti  dioksid  pardasi  bilan  qoplangan)  O 'Y C h  diodlardan 
foydalaniladi.
Detektor  diodlar. 
Bu  diodlar  (elektrom agnitik)  signalni  oshkorlash 
(qayd  qilish)  uchun  q o
4
llaniladi.
Qayta  ulagich  diodlar. 
Bunday  diod  0 4YCh  quvvat  kattaligini 
boshqaruvchi  qurilm alarda  qo
4
llaniladi.
19.3.5.  Stabilitronlar
Yarim o'tkazgichli  stabilitron  kuchlanishni  barqarorlash  uchun  xizmat 
qiladigan  diod  bo
4
lib,  unda  teskari  yo‘nalishda  elektrik  teshilish  sohasida 
kuchlanish  tokka  juda  sust  bog
4
langan,  ya’ni  tok  o
4
zgaradi-yu,  am m o 
kuchlanish  deyarli  o'zgarm ay  qolaveradi.  Elektrik  teshilish  ko'chkisim on 
yoki  tunnellanish  teshilish  bo'ladi.
310

Stabilitronning 
eng 
asosiy 
param etri 
stabillash 
(barqarorlash) 
kuchlanishi  C/St  b o ‘lib,  u 
p-n
  o ‘tishning  kengligi  yoki  diod  bazasining 
solishtirma  qarshiligiga  bog‘liq.  Shuning  uchun  turli  stabilitronlar  turli 
Usi
  ga  (3  dan  to  400  V gacha)  ega  b o ‘ladi.
Yana 
bir 
m uhim  
param etr 
stabillash 
kuchlanishi 
Us{
 
ning 
tem peraturaviy  koeffitsienti  a st  dir:
1
 
Д К
a
s' 
K,  A T
= const.
St
Bu  koeffitsientning  qiymati  turli  stabilitronlar  uchun  turlicha.
Past  voltli  stabilitronlarni  kuchli  legirlangan  kremniy  asosida 
tayyorlanadi.  Ularda  t/st  < 
6
  V  b o ‘lib,  tunnel  teshilish  sodir  b o ‘ladi, 
a st<0.
Yuqori  voltli  stabilitronlarda 
p-n
  o ‘tish  kengroq  b o ‘lishi  kerak. 
Shuning  uchun  ularni  kuchsiz  legirlangan  kremniy  asosida  tayyorlanadi, 
ular  ko'chkisim on  teshilish  tufayli  kuchlanishni  barqarorlaydi,  a st  >  O.
K o‘pchilik  stabilitronlar  ana  shu  turga  mansub. 
Stabilitronlar 
param etrlari  istalganicha  yaxshilashning  texnologik  choralari  ishlab 
chiqilgan.
Stabilitronlarni 
ham , 
to ^ rila g ic h   va  boshqa  diodlar  singari, 
korpuslarga  joylanadi  yoki  himoyaviy  qoplamali  korpussiz  ko‘rinishda 
ishlanadi.
Stabilitronlarni  tayyorlashda 
p-n
  o'tishlarni  qotishtirish  va  diffuzion 
usullar  q o ‘llaniladi.  Bunda  bir  vaqtda  kirishmani  kremniy  kristallinig  ikki 
tarafidan  kiritilsa,  bu  taraflar  orasiga  kuchlanish  berilganda  bir-biriga 
qarshi  ulangan  ikkita 
p-n
  o ‘tish  hosil  bo ‘ladi.  Bunday  stabilitronlarni  ikki 
anodli  stabilitronlar  deyiladi.  U lar  turli  qutbli  kuchlanishlam i  stabillash 
uchun  qoilaniladi.
311

19.3.6.  Stabistorlar
Yarimo'tkazgichli  stabistor  kuchlanishni  barqarorlashga  m o'ljallangan 
diod  b o ‘lib,  unda  muayyan  oraliqda  to^g'n  kuchlanish  tokka  juda  sust 
bog‘liq  b o ‘ladi.  Ularda 
Usm
  ~  0,7  V.  Bir  necha  siabistor  ketm a-ket 
ulansa,  ancha  katta 
Usm
  olish  m um kin.  Stabistorlarning  asosiy  qismi- 
p-n 
o ‘tishi  past  omli  kremniyda  hosil  qilingan  kremniy  diodlaridir.
Stabistorlar  uchun  a st  <  O.Bu  tem peratura  oshganda 
p-n
  o'tishdagi 
potensial  to'siq  balandligi  pasayishi  va  shu  to'siqdan  ko‘proq  zaryad 
tashuvchilar  o'tishi  sabablaridandir.
Stabistorlarni 
musbat 
a st 
li 
stabilitronlarga 
ketm a-ket 
ulab, 
stabilitronlar 
Ust
  larini  tem peratura  bilan  o ‘zgarishini  bartaraf qilinadi.
Krem niy  stabisorlaridan  boshqa,  sanoat  yana  selen  polikristallari 
asosidagi  stabistorlar  ishlab  chiqaradi.  Ularni  tayyorlash  sodda,  narxi 
past.  Biroq,  selen  stabistorlarning  ishlash  m uddati  kam roq 
(1000 
soat)  va 
ishlash  tem peraturalari  oralig'i  torroq 
(-25-
h
-60°C ).
19.3.7.  Tunnel  diodlar
Bu  diodlar  legirlovchi  kirishm alar  zichligi  yetarlicha  katta  b o ‘lgan 
(aynigan)  yarim o'tkazgichda  shakllangan 
p-n
  o4ish  asosida  tay>^orlanadi. 
Elektron  va  kovak  sohalar  o ‘tkazuvchanligi  katta  bolganligi  sababli 
p-n 
o'tish  kengligi  kichik  (
10-2
  m km  chamasida)  bo'ladi,  ya’ni  boshqa 
diodlardagidan  ikki  tartib  (—100  m arta)  yupqa  b o‘ladi.  Bunday  yupqa 
qatlam   potensial  to'sig'idan  zaryad  tashuvchilar  tunnellanib  (sirqib  o 4ta 
oladi).
Teskari  kuchlanishlar  sohasida  ham  tunnel  diodda  tunnellanish  sodir 
bo'ladi.  Sanoat  galliy  arsenidi  va  germaniy  asosida  tunnel  diodlar  ishlab 
chiqarib  kelgan.
312

19.3.8.  Varikaplar
Vari  (шАу-o'zgarish),  кар  (
capacitance-^\m
  m a’nosini  anglatadi). 
Varikap-  o'zgaruvchan  sig'imli  dioddir. 
p-n
  o'tish  (yoki  metall- 
yarim o'tkazgich  kontakti)  elektr  sig'imi  qo'yiladigan  tashqi  kuchlanishga 
bog'liq  ekanligi  m a ’lum.  Varikap  diodlar  ana  shu  xossaga  asoslanib  va 
muayyan  maqsadlarga  m o'ljallanib  tayyorlanadi.  Uning  bir  turi  tuzilishi
III.65-rasm da  ko'rsatilgan.  Uning  asosiy  parametrlari:  varikap  sig'imi  Sv, 
sig'im   bo'yicha  usm a-ust  tushish  koeffitsienti 
K
s,  varikap  aslligi 
Qw.
p-n
  o'tishda  kuchlanish  o'zgarganda  sig'im  o'zgarishi  va  bu 
sig'im ning  qayta  zaryadlanishi 
p-n
  o'ish  yaqinidagi  sohalarda  asosiy 
zaryad  tashuvchilarning  ko'chishi  bilan  bog'liq.  Bu  jarayonning  vaqtiy 
doimiysi  т  =  с  sQ  p.
Past 
chastotalarda 
ishlatiladigan 
varikaplarda 
p-n
 
o'tishning 
differensial  qarshiligi  va  sig'imi  ko'paytm asi 
rp_n Cy
  katta  bo'lishi  kerak. 
Shuning  uchun  keng  taqiqlangan  zonali  yarim o'tkazgich  m oddalardan 
(krem niy, 
galliy  arsenidi  va  boshqalar) 
foydalanish  m aqsadga 
m uvofiq.
Varikaplar  asosan  yuqori  va  o 'ta   yuqori 
chastotalarda  qo'llaniladi.  Bunday  vari­
kaplarda  bazaning  ^   differensial  qarshiligi 
kichik  bo'lishi  kerak,  buning  uchun  esa 
dastlabki  yarim o'tkazgich  m oddada  zaryad
tashuvchilar  harakatchanligi  katta  bo'lishi 
11165-rasm
 Bazasi qarshiligi
kichik bo'lgan varikap tuzili- 
zarur  (gaily  arsenidi,  n -G e  va  boshqalar). 
shi.
313

19.3.9.  Diodlarning  ishonchliligi
Diodlarning 
ishonchliligi 
radioelektron 
tuzilmalarning 
boshqa 
qismlari  ishonchliligidan  ancha  yuqori  b o ‘ladi.
Ishonchlilikning  m iqdoriy  bahosini  asboblarning  muayyan  m uddatda 
ishlash  qobiliyatining  buzilishi,  ya’ni  ishdan  chiqishlar  soni  bilan 
aniqlanadi.
Ishdan  chiqishlarning  ikki  ko‘rinishi  bor:
1)  Halokatli,  ya’ni  to'satdan  bir  yoki  bir  necha  asbobning  keskin 
ishdan  chiqib  qolishi;
2)  Shartli, 
yoki 
asta-sekin 
asbobning 
asosiy  param etrlarining 
o'zgarishi  oqibatida  ishdan  chiqib  qolishi.
Ishdan  chiqib  qolishlarning  sababi 
asbobni 
shaklantirish  yoki 
texnologiya  jarayonida  уоЧ  qo^ilg an   kamchiliklar,  n o to ‘g‘ri  foydalanish 
bo'lishi  mumkin.
M asalan,  tem peratura  o ‘zgarganda  tutashgan  qismlarning  issiqlikdan 
kengayishi  koeffitsientlari  har  xil  b o ‘lishidan  kontakt  m exanik  ravishda 
buziladi  yoki  yarim o‘tkazgich  kristalli 
qovjirab  kyetishi  mumkin. 
Elektrodlam ing  ichki  chiqiqlari  b a’zi  sabablardan  kuyib  qolishi  mumkin.
K o‘pincha  asbobdan  n o to ‘g‘ri  foydalanish  halokatli  ishdan  chiqishga 
olib  keladi.  Masalan,  diodni  sxemaning  qiziydigan  elementlari  yaqiniga 
joylansa, 
diodni 
atrof  bilan 
issiqlik 
alm asha 
olmaydigan 
qilib 
m ahkam lansa  ham   diod  qizib  ketadi.
Shartli  ishdan  chiqishlarning  sababi  yarim o‘tkazgich  kristali  sirtida  va 
hajm ida  yuz  berib  turadigan  b a’zi  fizik  va  mexanik  jarayonlar  b o iad i. 
Y arim o‘tkazgich  sirtida  barqarorligini  buzuvchi  sabab  namlik  b o ‘lib,  uni 
bartaraf  qilish  uchun  asbob  korpusiga  nam ni  yutuvchi  m odda  joylanadi. 
Am mo,  izolatorlarda  m ikrodarzlar  bo ‘lsa,  ko4p  vaqt  davomida  diod 
кофи51  ichiga  diod  sifatini  buzadigan  ancha  nam   kirib  olishi  mumkin.
Ishdan  chiqishlarning  yana  kocp  sabablari  mavjud  va  asboblar 
tayyorlashda  ularning  oldini  olish  choralari  o ‘rganib  boriladi.