3-labaratoriya ishi Shootki diodining vat ni o’rganish I. Ishdan maqsad

3-labaratoriya ishi
Shootki diodining VAT ni o’rganish
I.Ishdan maqsad:
1. Shootki diodining voltamper xarakteristikasini olish va o’rganish
2. Shootki diodidan o’tuvchi tok va unda hosil bo’luvchi quvvatni tekshirish.
II.Umumiy ma’lumotlar
n – tipli yarim o’tkazgich chiqish ishi, metall chiqish ishidan kichik bo’lganda Ay.o’ < A _m yoki p – tipli yarim o’tkazgich chiqish ishi qiymati metallnikidan katta bo’lganda Ay.o’ > A _m, yarim o’tkazgich kontakt sohasida ma’lum qalinlikka ( 10  50 mkm ) ega bo’lgan hajmiy zaryad sohasi paydo bo’ladi. Bu hajmiy zaryad sohalarida erkin zaryad tashuvchilar konsentrasiysi ( elektron yoki kovak ) yarim o’tkazgich hajmidagi zaryad tashuvchilar konsentrasiyasidan o’ta kam bo’ladi va ularning taqsimoti quyidagicha bo’ladi :

Demak, bunday kontaktda tok tashuvchilar harakatiga hosil bo’lgan kontakt potensiali φ to’sqinlik qiladi. Bunday kontaktga tashqi manba ulanganda metall va yarim o’tkazgichga manbaning qanday qutblari (+ yoki - ) ulanishiga qarab, kontakt potensialini yetarli darajada o’zgartirish mumkin, demak kontakt orqali o’tayotgan qiymat tashqi manba yo’nalishiga o’ta bog’liq bo’lar ekan. Yuqorida ko’rsatilgan shunday kontaktga tashqi manba ulaylik. Bunda manbaning <<+>> qutbiga n – tipli yarim o’tkazgich, << - >> qutbiga esa metall ulanadi (5.1 - rasm) .

5.1-rasm. Metall – yarim o’tkazgich kontakti tashqi manbaga teskari ulangandagi holati.
Bunda kontakt potensialining qiymati φ , tashqi qo’yilgan maydon yo’nalishi mos holda ortadi. Bunga sabab kontaktda hosil bo’lgan va tashqi manba elektr maydoni yo’nalishlari bir xil bo’lishi bilan birga, yarim o’tkazgichga ulangan manbaning <<+>> qutbi uning ichkarisidan elektronlarni tortadi, natijada, hajmiy zaryad kengligi ham ortadi. Endi bunday kontaktdan elektronlarning yarim o’tkazgichga o’tishi ehtimoli tashqi maydon qiymati oshgan sari kamayib boradi va shunga mos holda tok ham o’ta kam bo’ladi. Manbaning bunday ulanishi teskari yo’nalish ulanishi deb qabul qilingan. Demak, bunday teskari ulanish holatida metall - yarim o’tkazgich kontaktidan o’tayotgan tok qiymati o’ta kichik va tashqi manba kuchlanishiga o’ta kam bog’liq bo’lar ekan. Agar endi yarim o’tkazgichga manbaning manfiy, metallga manbaning musbat qutblarini ulaydigan bo’lsak, unda tashqi manba elektr maydon yo’nalishi bilan metall – yarim o’tkazgich kontaktdagi elektr maydon yo’nalishlari bir – biriga qarama – qarshi holatda bo’ladi (5.2 - rasm) .

5 .2-rasm. Metall – yarim o’tkazgich kontakti tashqi manbaga to’g’ri ulangandagi holati. Bu holatda yarim o’tkazgichga tashqi manbadan elektr oqimi kirib kelishi bilan, yarim o’tkazgich kontakt sohasidagi hajmiy zaryad miqdori va qalinligi kamayishi natijasida, kontakt potensiallar farqi φ = Ay.o’ - A _m, kamayadi. Bu esa o’z navbatida elektronlarning yarim o’tkazgichdan metallga o’tish oqimini oshiradi. Tashqi maydon ortgan sari kontakt potensiali shuncha kamayadi. Agar bunday metall – yarim o’tkazgich kontaktining Volt – Amper xarakteristikasiga diqqat bilan e’tibor bersak, bunday qurilmadan tok bir yo’nalish bo’yicha o’ta kichik va tashqi elektr maydon qiymatiga bog’liq emas holda, ikkinchi yo’nalish bo’yicha esa tok qiymati tashqi elektr maydon oshishi bilan eksponensial ortadigan katta qiymatiga ega bo’ladi:

5.3 – rasm metall – yarim o’tkazgich kontaktining Volt – Amper xarakteristikasi.

Bunday qurilma to’g’rilagich sifatida ishlatiladi. Shuning uchun bunday qurilmani Shottki diodi deb ataladi. Demak, Shottki diodi odatdagi p – n diodi kabi to’g’rilagich vazifasini bajaradi, ammo undan asosiy farqi - Shottki diodida tok tashishda faqat elektronlar qatnashadi. ( p – n o’tish diodlarida ham elektron ham kovak qatnashadi). Elektronlarning harakatchanligi kovaklar harakatchanligidan odatda 5 – 6 marta bo’lganligi uchun Shottki diodlari p – n diodlaridan yuqori chastotalarda ishlash imkoniyatini beradi. Kremniyli Shottki diodlarini olish texnologiyasi bu - juda yaxshi tozalangan SiO2 qatlamlaridan holi bo’lgan Si sirtiga yuqori vakuumda metallarni purkash yo’li bilan olinadi.