Kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi
Download 346.9 Kb. Pdf ko'rish
|
Mustaqil ish no 2
- Bu sahifa navigatsiya:
- Mustaqil ishi
- Guruh
- 2. Yarimo’tkazgichlarda p-n (elektron-kovak) o’tish 3. Geteroo`tishlar 4. Donor va akseptorlar
- 7. Foydalanilgan adabiyot va internet saytlari
- Donor – akseptor bog`lanishlar
- Radioelementlar yordamida soda sxemalarni loyixalashtirish, electron simulyatorda tekshirish va bosma platada montaj qilish.
- Sxemaning ko`rinishi
- Sxemaning multisim dasturida yig`ilishi
- Foydalanilga Adabiyot va internet sahifalari
|
O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
Kafedra Elektronika va radiotexnika
Elektronika va sxemalar 1
Mustaqil ishi Mavzu: Yarimo`tkazgichlar, p-n o`tish, geteroo`tishlar, donor va akseptorlar ( Radioelementlar yordamida soda sxemalarni loyixalashtirish, electron simulyatorda tekshirish va bosma platada montaj qilish)
Toshkent–2020 Reaja: 1. Yarim o’tkazgichlar va ularning xususiyatlari 2. Yarimo’tkazgichlarda p-n (elektron-kovak) o’tish 3. Geteroo`tishlar 4. Donor va akseptorlar 5. Radioelementlar yordamida soda sxemalarni loyixalashtirish, electron simulyatorda tekshirish va bosma platada montaj qilish. 6. Xulosa 7. Foydalanilgan adabiyot va internet saytlari
Yarim o’tkazgich bu solishtirma qarshiligi ρ metallning solishtirma qarshiligidan (ρ m = 10-6 – 10-4 Om sm) katta, o’tkazgichlarning solishtirma qarshiligidan (ρ m = 1011 – 1012 Om sm) kichkina materiallar hisoblanadi. Yarim o’tkazgichlarga Ge – germaniy, Si – kremniy, undan tashqari bir qancha aralashmalar kiradi. Past haroratlarda elektronlar kovalent bog’lanishlarni hosil qiladi va erkin elektronlar mavjud bo’lmaydi, bunda qarshilik juda katta bo’ladi. Harorat oshib borishi bilan elektronlarning bir qismi atomlardan ajraladi va erkin elektronlarga aylanadi. Bunda elektronlar uchun vakant joy hisoblangan teshikchalar paydo bo’ladi. Teshikchalar musbat zaryadlangan zarrachalar kabi bo’ladi. Erkin zaryad tashuvchilar konsentrasiyasi oshib boradi, qarshilik kamayadi. Yarim o’tkazgichlarning xususiy o’tkazuvchanligi elektron – teshikchali hisoblanadi. Kremniy kristallida har bir atom to’rtta qo’shnisi bilan bog’langan. Agar unga beshta valentli elektronli donor mishyak aralashmasini qo’shilsa, u holda har bir donor- atomning bitta elektroni erkin bo’lib qoladi. Bunda asosiy zaryad tashuvchisi elektron hisoblangan n turdagi yarim o’tkazgich hosil bo’ladi. Kremniyning toza kristalliga uch valentli indiyning akseptor aralashmasini qo’shilganda bitta bog’lanish to’ldirilmagan bo’lib qoladi, natijada teshikcha hosil bo’ladi. Bunda asosiy zaryad tashuvchilari teshikchalar hisoblangan r tipdagi yarim o’tkazgich hosil bo’ladi. Yarim o’tkazgichli diod deb, yarim o’tkazgichli kristallda n-p o’tishni hosil qilgan, ikki soha chegaralariga tok o’tkazgichi simlardan tayyorlangan elektrod eritib yoki kavsharlanib ulangan asbobga aytiladi. Hozirgi paytda jahon sanoatida past va yuqori quvvatli yarim o’tkazgichli diodlar ko’plab ishlab chiqarilgan va ular turli sohalarda juda keng foydalaniladi. Diodlar yarim o’tkazgichli materiallardan tayyorlanadi. P-n o’tish hosil bo’lishining fizik manzarasini qarab chiqamiz. Nd kontsentratsiyali donor kirishma butun hajm bo’yicha tekis taqsimlangan, elektron turdagi o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan yarimo’tkazgichli kristall mavjud bo’lsin. Kristallning biror qirrasi bo’yicha Na kontsentratsiyali aktseptor kirishma diffuziyasi o’tkazilsin, bu holda Na >>Nd (3.5-rasm). Bunday diffuziyadan so’ng, yarimo’tkazgich hajmi turli turdagi o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan ikki qismga ajraladi. Haqiqatan ham, butun 0 sohada «kovaklar» kontsentratsiyasi kam (Na << Nd), elektronlar kontsentratsiyasi esa n=Nd, demak bu soha n turdagi o’tkazuvchanlikka ega, ya’ni asosiy zaryad tashuvchilar bu sohada elektronlar hisoblanadi. Boshqacha qilib aytganda x q x1 tekislik yaqinida p sohadan n sohaga o’tish shakllanadi, ya’ni p-n o’tish hosil bo’ladi. Sohaning har ikki tarafida (x=x1 tekislikning) elektronlar va «kovaklar» kontsentratsiyalari turlicha. O’tishning paydo bo’lishida elektronlar yuqori kontsentratsiyali sohadan kam kontsentratsiyali sohaga diffuziya orqali o’tadi. Bu holda n sohada, x=x1 tekislik yaqinida erkin elektronlar soni ionlashgan donorlar sonidan kichik bo’ladi. Bu esa elektroneytrallik shartining buzilishiga va ionlashgan donor aralashmalar tufayli paydo bo’ladigan kompensatsiyalanmaydigan musbat zaryadning hosil bo’lishiga olib keladi.
1- rasmda p-n oqtishning hosil bo`lishi O’z navbatida x = x1 tekislikka tegib turgan soxadan, p sohadan kovaklar n sohaga diffuziyalanadi. Bu esa p sohada ionlashgan aktseptorlarning kompensatsiya - lanmaydigan manfiy zaryadlari hosil bo’lishiga olib keladi. Shunday qilib, p va n sohalar ajralishi chegarasida aralashmalarning ionlashgan zaryadlari bilan xarakterlanadigan ikkilamchi elektr qatlami hosil bo’ladi. Bu qatlam tufayli hosil bo’lgan elektr maydoni, harakatchan zaryad tashuvchilarning keyingi diffuziyasiga to’sqinlik qiladi. Lekin bu maydon diffuzion tokka teskari yo’nalgan.
asosiy bo’lmagan elektr tashuvchilarning dreyf tokini yuzaga keltiradi. Tashqi kuchlanish bo’lmagan holda, muvozanat holatida, o’tish orqali natijaviy tok nolga teng bo’ladi.
Taqiqlangan zonalar kengligi har hil bo‘lgan ikki yarim o‘tkazgich chegarasida vujudga keladigan o‘tish qatlami geteroo‘tish deyiladi. Masalan, Ge-GaAs, GaAs-GaP, kontaktlari geteroo‘tishlar bo‘ladi. Geteroo‘tishlarni olish usullari yaxshi ishlab chiqilgan. Geteroo‘tishlar keskin chegarali ѐki silliq o‘zgaruvchan chegarali, simmetrik yoki nosimmetrik bo‘lishi mumkin. Keskin chegarali geteroo‘tishlar tashkil etgan moddalar chegarasida taqiqlangan zona kengligi sakrash bilan (keskin) o‘zgaradi, silliq o‘zgaruvchan chegarali geteroo‘tishlar qandaydir qatlam davomida taqilangan zona kengligi tekis o‘zgarib boradi. (varizon geteroo‘tishlar). p- n - izotip geteroo‘tish, p - n anizotip geteroo‘tish tasvirlangan. Ularning ikkalasi ham keskin o‘tishlar turiga mansub bo‘lib, chegarasida o‘tkazuvchanlik zonalarini ∆E c , valent zonalari ∆Ev uzilishlarga ega. Geteroo‘tishlarning qo‘llanilishi, gomoo‘tishlardan farqli ravishda, turli amaliy maqsadlarda foydalaniladigan bir qator hodisalarning yuz berishiga olib keladi. Masalan, galliy, arseniy va alyuminiy elementlari birikmasi asosida geterolazerlar ishlab chiqilgan, bunda bir hil, ammo n - va p-tur o‘tkazuvchanlik ikki kristall orasidagi boshqa tor taqiqlangan zonali yarim o‘tkazgich qatlami hosil qilgan. O‘rtadagi qatlamda zaryad tashuvchilar zichligini katta qilish oson bo‘ladi va bu ajoyib lazer xossasi namoѐn bo‘lishiga imkon beradi. Geteroo‘tishlardagigna hos yana bir muhim hususiyatni aytib o‘tish zarur. Geteroo‘tishning ikki modda chegarasida kristall tuzilishi o‘zgaradi, oqibatda uzilgan kimviy bog‘lanishlar paydo bo‘ladi, bu esa shu chegarada elektronlar uchun energiya holatlari hosil qiladi. Ushbu sirtiy xolatlarning geteroo‘tishlarda yuz beradigan jaraѐnlarda tutgan o‘rni muhimdir. Geteroo‘tish sohasidagi maydonning shakllanishida binobarin, bu tizmning elektr sig‘imini aniqlashda sirtiy holatlardagi zaryad miqdori sezilarli hissa qo‘shish mumkin. Mazkur sathlar orqali rekombinasiya jaraѐnlari amalga oshadi. Ba’zi hollarda ularning ko‘p bo‘lishi maqsadga muvofiq emas. Xullas, geteroo‘tish chegarasidagi sirtiy sathlar uning hususiyatlarini belgilaydigan muhim omillardan biri hisoblanadi.
Kovalent bog'lanishning boshqacha donor - akseptorli mexanizmli turi ham bo'lishi mumkin. Bunday kimyoviy bog'lanish bitta atomning ikki elektroni bilan boshqa atomning erkin orbitali hisobiga vujudga keladi. Misol uchun: HCl bilan NH 3 ni birikishi donor-akseptorli bo'ladi: NH 3 + HC1= NH 4 Cl yoki NH 3 + H
+ = NH
4 +
Ammiak molekulasida azot atomining bo'linmagan elektron jufti bo'ladi. Vodorod ionida 1S - orbital bo'sh uni H + deb belgilaymiz. Ammoniy ioni hosil bo'lishida azotning elektron jufti azot va vodorod atomlari uchun umumiy bo'lib qoladi, ya'ni molekulyar elektron bulutga aylanadi. Vodorod ionining zaryadi umumiy bo'lib qoladi (u delokallashgan, ya'ni barcha atomlar orasida tarqalgan). Bo'linmagan elektron juftini beradigan atom elektronodonor, uni biriktirib oladigan (ya'ni bo'sh orbital beradigan) atom elektronoakseptor deyiladi. Bir atomning (elektrodonorning) ikki elektron jufti va boshqa atomning (elektronoakseptorning) bo'sh orbitali hisobiga kovalent bog'lanish hosil bo'lish mexanizmi donor-akseptorli mexanizm deyiladi. Shu yo'l bilan hosil bo'lgan kovalent bog'lanish donor-akseptorli kovalent bog'lanish deyiladi.
Blokpitaniya yasasb ko`ramiz. Blokpitaniya 220 v o`zgaruvchan kuchlanishni 12 v o`zgarmas kuchlanishga o`zgartirishga mo`ljallangan. Bu sxemada transformator, diodlar ko`prigi, kondensator, qarshiliklar, transistor, to`g`irlovchi diodlardan foydalanamiz.
Bu sxemada biz to`rt xil qarshilikdan foydalanganmiz. Bulardan R1 = 390 om, R2 = 1k om, R3 = 3k om, va o`zgaruvchan qarshilik 10k om. Kondensatorning sig`imi 2200 µF ga teng. Bipolyar tranzistorlar – bular o`zaro tasirlanuvchi o`zaro ikkita p-n o`tishdan tashkil topgan va signallarni tok kuchi, kuchlanish yoki quvvat bo`yicha kuchaytiruvchi uch eleketrodli yarimo`tkazgichli asboblarga aytiladi. Biz bu ishni bajarishda KT815G tranzistoridan foydalanamiz. Tranzistorning massai 0.7g dan oshmaydi. KT815 tranzistorining asosiy hususiyatlari: • Tranzistor tuzilishi p-n-p • Rk t max - issiqlik moslamasi bo`lga kollektorning doimiy tarqatish quvvati: 25 Vt • fgr - umumiy emetenti bo`lgan kontaktlarning zanglashiga olib boradigan transistor oqimining o`tish koeffesenti: kamida 3MGts • Uker max – berilgan kollektor oqimidagi maksimal kollektor-emitter kuchlanishi va taglik emitter pallasida berilgan qarshilik: 100 V (1 Kom) Diod ko`priogi – bu ko`prik pallasida konfiguratsiyadagi to`rt (yoki undan ko`p) diodning joylashishi. Eng keng tarqalgan dasturda, o`zgaruvchan to`k (AC) kirishi to`g`ridan to`gri oqim (DC) chiqishiga o`tkazish uchun, ko`prik rektifikatori sifatida tanilgan. Ko`prik rektifikatori ikki simli AC kirishdan to`liq to`lqinli rektifikatsiyani ta’minlaydi, buning natijasida markazlashtiruvchu ikkilamchi o`rashli transformatorda uch simli kirishli rektifikator bilan solishtirganda arzonroq va og`irroq bo`ladi. Sxemaning multisim dasturida yig`ilishi
Xulosa Men bu ishni bajarish mobayni o`zim bilgan ma`lumotlarni mustahkamladim, bilmaganlarimni o`rgandim. Transzistorlarni qanday ishlashi, donor-akseptor bog`lanishning mohiyati, p-n o`tishlar haqida yanada chuqurroq ma`lumotlar oldim. Ayniqsa, sxemani multisim dasturida yig`ish menga juda yoqdi.
1. U.Ibragimov, T. Ermatov, F. Ayupov “Elektronika va Sxematika”. Toshkent 2007 2. V. Gureich. Electronic Devices on Discrete Components. CRC Press, - New York, 2014. 3. Ziyouz.uz 4. Arxix.uz
Download 346.9 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|