Elektron asboblar va mikroelektronika

TOSHKENT SHAHRIDAGI IMKONIYATLARI CHEKLANGAN SHAXSLAR UCHUN IXTISOSLASHTIRILGAN RESPUBLIKA
KASB - HUNAR KOLLEJI

«Tasdiqlayman» O`quv ishlari bo`yicha direktor o`rinbosari G`.N.Xo`jaev ____________ «____»________2013 yil

“ELEKTRON ASBOBLAR VA MIKROELEKTRONIKA”

fanidan
MA’RUZALAR MATNI


O`qituvchi: Islomov Sh.

“Radioelektron qurilmalarni

Ta’mirlash va xizmat ko’rsatish”
kafedrasi yig`ilishida ko`rib chiqildi
va tavsiya qilindi
________________
“____” “___________2013 yil


Toshkent- 2013
I BO`LIM. YARIM O`TKAZGICHLI ASBOBLAR
1.1. MAVZU: YARIMO`TKAZGICHLI ASBOBLARNING ASOSIY XUSUSIYATI
Reja:
1) Energetik zonalar
2) Xususiy elektr o`tkazuvchanlik
3) Kiritmali elektr o`tkazuvchanlik
Tayanch so`z va iboralar: elektronika qurilmalari, yarim o`tkazgichli materiallar, energetik zonalar, kovalent bog’lanish, solishtirma elektr o`tkazuvchanlik.


Energetik zonalar
Zamonaviy elektronika qurilmalari yarim o`tkazgichli materiallardan tayyorlanadi. YArim o`tkazichlar kristall, amorf va suyuq bo`ladi. YArim o`tkazgichli texnikada asosan kristall yarim o`tkazgichlar (10<sup>10</sup> asosiy modda tarkibida bir atomdan ortiq bo`lmagan kiritma monokristallari) qo`llaniladi. Odatda yarim o`tkazgichlarga solishtirma elektr o`tkazuvchanligi metallar va dielektriklar oralig’ida bo`lgan yarim o`tkazgichlar kiradi (ularning nomi ham shundan kelib chiqadi). Xona temperaturasida ularning solishtirma elektr o`tkazuvchanligi 10^-8dan 10⁵gacha Sm/m (metrga Simens)ni tashkil etadi. Metallarda =10⁶-10⁸ Sm/m, dielektriklarda esa
=10^-8-10^-13 Sm/m. YArim o`tkazgichlarning asosiy xususiyati shundaki, temperatura ortgan sari ularning solishtirma elektr o`tkazuchanligi ham ortib boradi, metallarda esa kamayadi. YArim o`tkazgichlarning elektr o`tkazuvchanligi yorug’lik bilan nurlantirish va hatto juda kichik kiritma miqdoriga bog’liq. YArim o`tkazgichlarning xossalari qattiq jism zona nazariyasi bilan tushuntiriladi.
Har bir qattiq jism ko`p sonli bir-biri bilan kuchli o`zaro ta`sirlashayotgan atomlardan tarkib topgan. SHu sababli bir bo`lak qattiq jism tarkibidagi atomlar majmuasi yagona tuzilma deb qaraladi. Qattiq jismda atomlar bog’liqligi atomning tashqi qobig’idagi elektronlarni juft bo`lib birlashishlari (valent elektronlar) natijasida yuzaga keladi. Bunday bog’lanish kovalent bog’lanish deb ataladi.
Atomdagi biror elektron kabi valent elektron energiyasi W ham diskret yoki kvantlangan bo`ladi, ya`ni elektron energetik sath deb ataluvchi biror ruxsat etilgan energiya qiymatiga ega bo`ladi. energetik sathlar elektronlar uchun ta`qiqlangan energiyalar bilan ajratilgan. Ular ta`qiqlangan zonalar deb ataladi. Qattiq jismlarda qo`shni elektronlar bir-biriga juda yaqin joylashganligi uchun, energetik sathlarni siljishi va ajralishiga olib keladi va natijada ruxsat etilgan energetik zonalar yuzaga keladi. energetik zonada ruxsat etilgan sathlar soni kristaldagi atomlar soniga teng bo`ladi. Ruxsat etilgan zonalar kengligi odatda bir necha elektron – vol’tga teng (elektron – vol’t – bu 1V ga teng bo`lgan potentsiallar farqini engib o`tgan elektronning olgan energiyasi). Ruxsat etilgan zonadagi minimal energiya sathi tubi (Wc), maksimal energiya esa shipi (Wv) deb ataladi.
1.1-rasmda yarim o`tkazgichning zona diagrammasi keltirilgan. Ta`qiqlangan zona kengligi Wt yarim o`tkazgichning asosiy parametri bo`lib hisoblanadi.

1.1 – rasm.

Elektronikada keng qo`llaniladigan yarim o`tkazgichlarning ta`qiqlangan zona kengliklari Wt (eV) quyidagiga teng: germaniy uchun – 0,67, kremniy uchun – 1,12 va galliy arsenidi uchun -1,38.

Dielektriklarda ta`qiqlangan zona kengligi Wt 2 eV, metallarda esa ruxsat etilgan zonalar bir – biriga kirib ketgan bo`ladi, ya`ni mavjud emas.
YUqoridagi ruxsat etilgan zona o`tkazuvchanlik zonasi deb ataladi, ya`ni mos energiyaga ega bo`lgan elektronlar, tashqi elektr maydoni ta`sirida yarim o`tkazgich hajmida harakatlanishlari mumkin, bunda ular elektr o`tkazuvchanlik yuzaga keltiradilar. O`tkazuvchanlik zonasidagi biror energiyaga mos keladigan elektronlar o`tkazuvchanlik elektronlari yoki erkin zaryad tashuvchilar deb ataladilar. Quyidagi ruxsat etilgan zona valent zona deb ataladi.
Absolyut nol’ temperaturada (0 K) yarim o`tkazgichning valent zonasidagi barcha sathlar elektronlar bilan to`lgan, o`tkazuvchanlik zonasidagi sathlar esa elektronlardan xoli bo`ladi.