Yarim o’tkazgichli diodning volt-amper xarakteristikasini olish. Ishning maqsadi: y

Yarim o’tkazgichli diodning volt-amper xarakteristikasini olish.
Ishning maqsadi:yarim o’tkazgichli diodlarning volt-amper (VAX) xarakteristikasini olish
Kerakli asboblar: Diodlarning VAX ini olishga mo’ljallangan laboratoriya qurilmasi, turli markali diodlar, o’zgarmas tok voltmetri va ulovchi sim o’tkazgichlar
Ishning qisqacha nazariyasi.
Y arim o’tkazgichlar deb, o’tkazuvchanligi keng chegarada o’zgaradigan va Shuningdek, harorat oshishi bilan o’tkazuvchanligi tez oshadigan moddalarga aytiladi.Ularning o’tkazuvchanligi metallarnikidan kichik, dielektriklarnikidan esa katta bo’ladi. Yarim o’tkazgichlarga germaniy, kremniy, indiy, selen kabi moddalar kiradi. Kremniy va germaniy moddalari keng tarqalgan tipik yarim o’tkazgichlar hisoblanadi.Yarim o’tkazgichlarning o’tkazuvchanligi tashqi ta`sirlarga bog’liq. Masalan, harorat, nurlanishlar ta`sirida ularning o’tkazuvchanligi o’zgaradi. Shuningdek, yarim o’tkazgichlarning o’tkazuvchanligi ular tarkibiga kiritilgan aralashmalarga ham kuchli bog’liq bo’ladi. Yarim o’tkazgichlarni o’tkazuvchanligini va boshqa xususiyatlarini tushuntirishda kovak deb ataladigan musbat zaryadli zarra shartli tushuncha kiritiladi. Yarim o’tkazgich kristallida yuz beradigan fizikaviy hodisalarni o’rganish uchun ularning kristall tuzilishi va undagi atomlarining o’zaro bog’lanish tabiatini bilish kerak. Kremniy to’rt valentli element bo’lganligi uchun uning atomining tashqi elektron qobig’ida yadroga zaif bog’langan to’rtta valent bog’langan elektron bo’ladi. Har bir kremniy atomining eng yaqin qo’shni atomlari ham to’rtta bo’ladi (7-rasm). Qo’shni atomlarning har bir jufti bir-biriga kovalent bog’langan. Bu bog’lanishning hosil bo’lishida har bir atomda bittadan valent elektron qatnashadi. Bu elektronlar tashqi ta`sirlar natijasida atomdan ajralib chiqib erkin elektronga aylanadi. Bunday elektronlar qo’shni atomga borishi, undan boshqasiga o’tishi va so’ngra butun kristall bo’ylab harakatlanib yuradi. Bog’lanish uzilganda elektroni etishmaydigan «bo’sh joy» hosil bo’ladi. Bu kovak deb ataladi. Kremniyning juft elektronli bog’lanishlari ancha mustahkam bo’lib, past haroratda uzilmaydi. Shuning uchun past haroratlarda kremniy elektr tokini o’tkazmaydi. Barcha yarim o’tkazgichlar absolyut nol T=0K haroratda dielektrik hisoblanadi. Ideal (sof) yarim o’tkazgichning o’tkazuvchanligi xususiy o’tkazuvchanlik deyiladi.
Yarim o’tkazgichlarning muhim xususiyati shundan iboratki, ularda aralashmalar bo’lsa, xususiy o’tkazuvchanlik bilan birga aralashmali o’tkazuvchanlik deb ataladigan qo’shimcha o’tkazuvchanlik ham paydo bo’ladi. Aralashmaning turi va kontsentratsiyasini o’zgartirib musbat va manfiy ishorali zaryad tashuvchi zarralar sonini o’zgartirish mumkin. Masalan, to’rt valentli kremniyga aralashma sifatida besh valentli fosfor qo’shilsa, erkin elektronlar soni ko’p marta ortadi. Yarim o’tkazgichda elektronlarini oson beradigan va erkin elektronlar sonini orttiradigan aralashmalar donor aralashmalar deyiladi. Donorli aralashma hisobiga hosil bo’ladigan o’tkazuvchanlik donorli yoki elektronli o’tkazuvchanlik deyiladi. Bunday yarim o’tkazgichlar n-tipli yarim o’tkazgichlar deyiladi (negativ – manfiy so’zidan olingan). n-tipli yarim o’tkazgichda elektronlar asosiy zaryad tashuvchilar hisoblanadi.
Kremniyga elemenlar davriy sistemasining uchinchi guruhida joylashgan indiy elementi aralashma sifatida qo’shilsa, to’la kovalent bog’lanish hosil bo’lishi uchun unga bitta elektron yetishmaydi. Natijada kovak hosil bo’ladi. Bu holda kristallda kovaklar soni aralashma atomlar soniga teng bo’lib qoladi. Bunday aralashmalar aktseptor (qabul qiluvchi) aralashmalar deb ataladi. Tashqi elektr maydon bo’lganda kovaklar maydon bo’ylab ko’chadi va kovakli o’tkazuvchanlikni hosil qiladi. Kovakli o’tkazuvchanlikka ega bo’lpan yarim o’tkazgichlar p-tipli yarim o’kazgichlar deyiladi.

a) To’g’ri ulash b) Teskari ulash

1.1.15- chizma.P-N o’tish sxemasi