1-ma’ruza. Yarimo’tkazgichli asboblar fizikasi

Yarimo’tkazgichlarga esa valent zona elektronlar bilan to’lgan bo’lib, agar elektronlar o’tkazuvchanlik zonasiga o’tmasa, ular erkin bo’lmaydi. Yarimo’tkazgichlarda elektr toki hosil bo’lishi uchun ularga tashqi ta’sirlar (temperature, yorug’lik va h.k) orqali elektronlar valent zonadan o’tkazuvchanlik zonaga o’tgan bo’lishi kerak.
Dielektriklarda esa o’tkazuvchanlik zonasi bilan valent zonasi orasidagi energetic masofa eng kamida va undan ko’proq bo’lib, umuman erkin elektronlar bo’lmaydi.
P-n o’tishning hosil bo’lishi. Ikkita har xil moddalarning birikishi. P- kovaklar bo’lib asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar bo;lishi mumkin. N-elektronlar. Ular asosiy zaryad tashuvchi hisoblanadi.
Yarimo’tkazgichli diodlar deb, bitta p-n o’tishga va ikkita chiqishga ega bo’lgan yarimo’tkazgichli asbobga aytiladi. Barcha yarimo’tkazgichli diodlar ikki sinfga bo’linadi: nuqtali va yassi diodlar. Nuqtali diodda germaniy yoki kremniyning plastinkali elektr o’tkazuvchanligi qo’llaniladi. Uning qalinligi 0.1-0.6 mm va yuzasi esa 0.5-1.5 gacha bo’ladi.
Nuqtali diodlarning konstruksiyasi unchalik ishonchli emas, elektr kontakti ingichka prujina bo’lib uning bosimi katta bo’la olmaydi. Nuqtali diodlar yuqori chastotali toklarni to’g’rilashda qo’llaniladi. Boshqa hamma soxalarda nuqtali diodlar o’rniga yassi diodlar ishlatiladi, chunki bularning konstruksiyasi mustahkam ko’rsatkichlari yuqori, ishlashi ishonchli. Bu diodlarda o’tkazuvchanligi turlicha bo’lgan yarimo’tkazgichlardan p-n o’tish hosil qilinadi. Yassi diodlarning o’tish maydoni yarimo’tkazgichlarning turiga qarab 0.01 dan (mikroyuzali diodlar) 10 gacha (kuch diodlari) bo’ladi.
Yassi diodlar elektr tavsifnomalari orqali aniqlanadi. Diodlarning qo’llanilishiga qarab p-n o’tishlarning kerakli tavsifnomalari qo’llaniladi. Quyidagi yassi diodlarning tavsifnomalarini ko’rib o’tamiz.
To’g’rilagichli yarimo’tkazgichli diodlar-o’zgaruvchan tokni to’g’rilash uchun qo’llaniladigan diodlarga aytiladi.
To’g’rilagich diodlar quyidagi parametrlari bilan tavsiflanadi: to’g’ri tok, maksimal to’g’ri tok, maksimal teskari kuchlanish, to’g’ri o’tishdagi qarshilik, teskari o’tishdagi qarshilik (germaniyli diodlarga nisbatan kremniyli diodlarda bu qarshilik juda katta bo’ladi) ruxsat etilgan ishchi harorat. Yuqori chastotali va impuls zanjirlarida ishlatiladigan kichik quvvatli to’g’rilagich diodlarini tuzilishi (konstruksiyasi) nuqtali diodlarning tuzilishiga o’xshab ketadi. O’tish maydonining kattaligi sababli diodning to’g’ri toki 1-1000 ampergacha bo’lishi mumkin. Umuman diodga 1В dan katta bo’lmagan to’g’ri kuchlanish beriladi, bunda yarimo’tkazgichli diodning tok zichligi 1-10 А/mm2 gacha ortib ketadi va yarimo’tkazgichli diodlarda harorat ortib ketishi kuzatiladi. Ish qobiliyatini saqlab turish uchun germaniyli diodning harorati 850 С dan, kremniyli diodlarniki esa 1500 С dan oshmasligi kerak.