Biotexnologiya 401 B–guruh Zamonova Soliha 1-laboratoriya ishi Mavzu: Yarim o’tkazgichli diodlarni tadqiq qilish Laboratoriya qurilmasining tuzilishi

a) tog‘ri ulanish; b) teskari ulanish.

Nazorat uchun savollar

1. Yarimo‘tkazgichli diod qanday tuzilgan?

2. Yarimo‘tkazgichli diodlar qanday materiallardan ishlab chiqariladi?

3.Yarimo'tkazgichli diodlar qanday asosiy ko'rsatkichlari bilan tavsiflanadi?

4.To‘g‘rilagich diodlarining ishlatilish qoidalarini aytib bering.

Nazorat savollariga javoblar:

1.Yarim o’tkazgichli diodlar va triodlar.

r-n utish Elektr toqini bir tamonlama utkazish xususiyatiga ega ekanligidan uzgaruvchan toqlarni to’g’rilashda foydalaniladi. (Vakumli diodga uxshash). Shuning uchun 1 ta r-n utishga ega bo’lgan yarim o’tkazgichli kurilmaga yarim o’tkazgichli diod deyiladi. Misol tarikasida nuqtaviy germaniy diodini qarab chikamiz. (1-rasm)

Yarim o’tkazgichli diodlar konstruksion tuzilishiga qarab nuqtaviy va yassi bo’ladilar. Bu diodda Volframdan yasalgan nozik o’tkazgich n-tipli germaniyni alyuminiy bilan koplagan uchiga takalgan. Agar diod orqali to’g’ri yunalishda qisqa muddatli toq impulsi yuborilsa Ge da Al ni konsentratsiyasi keskin oshadi. Natijada Al bilan boyigan r-o'tkazuvchanlikka ega Ge katlami hosil bo’ladi.

Shunday qilib, Cu₂O katlamida r-n utish paydo bo’ladi. Uning berkituvchi katlami toqni faqat Cu₂O dan Si yunalishida utkazadi xalos.

Yarim o’tkazgichli diodning turlari nixoyatda kup bo’lib, ular va kuumli dioddan kator ustunliklarga ega: gabarit ulchamlarining kichikligi, F.I.K.ning yuqoriligi, xizmat muddatining uzunligi, ishga doimiy tayerligi va shularga uxshashlar. Lyokin ular kamchilikdan xam holi emaslar. Masalan: haroratga juda segirligi, shuning uchun ularning ish haroratlari chegaralangan (-70⁰S dan 120⁰S) gacha bo’ladi.

r-n utishlardan uzgaruvchan toqni to’g’rilashdan tashkari Elektr tebranishlarini kuchaytirishda, sxemaga teskari boglanish kiritilsa, Elektr signallarni generatsiyalash (hosil qilishda)da keng foydalaniladi. Bu vazifalarni bajaruvchi yarim o’tkazgichli kurilmaga triod yoki tranzistor deyiladi. Тriodlar uzida 2 ta r-n utishni mujassamlashtirgan bo’lib, ular xuddi vakuumli triodlar kabi ishlaydilar. Тranzistorni birinchi bo’lib amerikalik olimlar D.Bardin, U.Shoqli va U.Bratteynlar 1949 yilda buned kildilar. Bu kashfiyetlari uchun ular 1956 yil Nobel mukoffoti lauriyati bo’lganlar.

Diod. Ikkita yarim o`tkazgich kontaktining bir tomonlama o`tkazish xususiyatiga ega ekanligi ularni o`zgaruvchan tokni to`g`rilash uchun ishlatilishiga imkon beradi. Bitta p-n o`tish mavjud bo`lgan yarimo`tkazgichli asbobga yarimo`tkazgichli diod deyiladi. Diodning ish prinsipini tushunish uchun r-n kontaktni o`rganaylik r va n tipdagi o`tkazuvchanlikli yarimo`tkazgichlar bir-birlariga tekdirilsa, elektronlari ko`p bo`lgan n sohadan r- sohaga elektronlarning, teshiklar ko`p bo`lgan r-sohadan n-sohaga teshiklarning o`tishi (diffuziyasi) ro`y beradi. Tashqi maydonning yopuvchi qatlamni kengaytiradigan yo`nalishiga yopuvchi yoki teskari yo`nalish deyiladi.

Elektronlarning va teshiklarning harakat yo`nalishi o`zgaradi. r-n o`tish joyida ular rekombinatsiyalanadi, ya’ni bir-birlarini neytrallashadi va natijada yopuvchi qatlam yupqalashib uning qarshiligi kamayadi. Demak bu yo`nalishda, ya’ni r-yarim o`tkazgichdan, n-yarimo`tkazgich tomonga tok o`tadi. SHuning uchun ham bu yo`nalishga o`tkazuvchi yoki to`g`ri yo`nalish deyiladi. SHunday qilib r-n o`tish bir tomonlama o`tkazuvchanlikka ega bo`lib, bunday yarim o`tkazgichli diod to`g`rilagichlar sifatida ishlatiladi va uning shartli belgisi 149g-rasmda ko`rsatilgan. YArim o`tkazgichli diodlar lampali diodlarga nisbatan qulay, ishonchli va hajmi kichkina bo`lganligi uchun ularni radiotexnikadan qariyib to`la siqib chiqardi. YArim o`tkazgichli diodlar na faqat to`g`rilagich va balki detektor (qayd etgich) sifatida ham ishlatilishlari mumkin.

2. Yarim o’tkazgich bu solishtirma qarshiligi ρ metallning solishtirma qarshiligidan (ρm= 10-6 – 10-4 Om sm) katta, o’tkazgichlarning solishtirma qarshiligidan (ρm= 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.

3. Agar diod zanjirga ulanganda anoddagi kuchlanish katoddagi kuchlanishdan yuqori bo’lsa, u holda diod huddi past qiymatli rezistor kabi ishlaydi va undan tok oqib o’tadi. Agar diod qarama-qarshi ulangan bo’lsa, u holda u katta qarshilikka ega rezistor kabi ishlab, undan tok oqib o’tmaydi. Birinchi holatda diod o’tkazuvchi, ikkinchi holatda teskari aloqali diod deb ataladi. 1-rasmda turli diodlarning ko’rinishlari ko’rsatilgan. bu diodlarning sxemalarda ko’rsatilishi 2rasmda ko’rsatilgan. Hozirda amaliyotda qo’llaniladigan maxsus yaratilgan diodlardan foydalanilmoqda. Ularga yuqori tok diodlarini, yuqori tezkorlikda ishlaydigan diodlarni, past kuchlanish tushishida, yorug’likni sezuvchi va turli xajmdagi diodlarni kiritish mumkin.

4. To’rtta diodni ulash orqali diod ko’prigini hosil qilish mumkin. Bunday qurilma ko’prikli to’g’rilagich deb ataladi. 3-rasmda ko’prik to’g’rilagichlarining 4 xil ko’rinishi ko’rsatilgan. Yuza montajlar uchun mo’ljallangan qurilma bir tomonidan 45° qiya qilib joylashtiriladi. Bu diodlar sxemaga 4-rasmda ko’rsatilgan tartibda ulanadi.