Mustaqil ish 1

Yarim oʻtkazgichlar elektronika va mikroelektronikada juda keng qoʻllanilib, zamonaviy elektr jihozlarning deyarli hammasi - kompyuterlardan tortib to uyali aloqa telefonlarigacha barchasi yarimoʻtkazgichli texnologiyaga asoslangan. Eng keng qoʻllaniladigan yarimoʻtkazgich modda kremniy boʻlib, boshqa moddalar ham keng qoʻllaniladi.

Yarimoʻtkazgichlar — elektr tokini yaxshi oʻtkazuvchi moddalar (oʻtkazgichlar, asosan, metallar) va elektr tokini amalda oʻtkazmaydigan moddalar (dielektriklar) orasidagi oraliq vaziyatni egallaydigan moddalar. Mendeleyev davriy sistemasida II, III, IV, V va VI guruhlarda joylashgan koʻpchilik elementlar. ularning bir qator birikmalari yarimo'tkazgichlar jumlasiga kiradi. Ya.da ham metallardagi kabi elektr oʻtkazuvchanlik elektronlarning harakati tufayli yuzaga keladi.

2.Yarim o’tkazgichlarning tuzilishi.

Misol uchun yarim o'tkazgichning tipik vakili bo'lgan germaniyni qaraylik. Uning tartib nomeri 32 va to'rtta elektron qobig'i mavjud: 1-qobiqda 2 ta; 2-qobiqda 8ta, 3-qobiqda 18 ta,4- qobiqda esa 4 ta elektron joylashgan. Uchta ichki qobiqdagi elektronlar turg'un bo'lib, kimyoviy reaksiya-larda ishtirok etmaydi. Oxirgi to'rtinchi qobiqdagi elektronlar esa atom yadrosi bilan juda kuchsiz bog'langan.

3. O'tkazgichlar, yarim o'tkazgichlar, izolyatorlar.

Elektronni valent zonadan o'tkazish zonasiga o'tkazish uchun tashqaridan malum energiya berish kerak. Elektron turg'un holatdan (to'ldirilgan holatdan) . erkin holatga (o'tkazish zonasiga) o'tishda yengish kerak bo'lgan man qilingan zonanirtg kengligi qattiq jismlarni metallar, yarim o'tkazgich-lar va izolyatorlarga ajratishning asosiy mezonlaridan biridir. Bunga keltirilgan sxemalardan osongina ishonch hosil qilish mumkin. p-n o‘tish hodisasi asosida ishlaydigan eng sodda yarim o‘tkazgichli asbob yarim o‘tkazgichli diod deb ataladi. Shunga ko‘ra р-n o‘tishning volt-amper xarakteristikasi yarim o‘tkazgichli diodning volt-amper xarakteristikasidir. Uning shakli ko‘p faktorlarga bog‘liqdir.

Amaliy jihatdan bu faktorlarinning teskari tokka bo‘lgan ta‘siri katta ahamiyatga ega. Masalan muhit haroratining ko‘tarilishi yoki teskari kuchlanishi biror qiymatgacha oshirilishi teskari tokning birdan ko‘payib ketishiga, natijada p-n o‘tishning buzilishiga,sabab bo‘ladi. Shulardan issiqlik va elektr buzilishini ko‘raylik 1-rasmda yarim o‘tkazgichli diodning sxemada belgilanishi va to‘lqin volt-amper xarakteristikasi ko‘rsatilgan. Unda 1-chiziq issiqlik bo‘lishi, 2-chiziq esa, elektr buzilishini ko‘rsatadi.

Masofaning o‘zgarishiga mos keladi. p-n o‘tishning bu xususiyati diodni boshqaruvchi sig‘imli element qilib ishlatish imkonini beradi. Bunday diodlar varikanlyar deb ataladi.

Kontakt sohasining kengligiga qarab yarim o‘tkazgichli diodlar nuqtaviy va yassi diodlarga ajratiladi.

• 1-rasm. a) yarim o‘tkazgichli diodning sxemada belgilanishi; b) Volt-amper xarakteristikasi

Yarim o‘tkazgichli triod. Bipolyar tranzistorlar.

Yarim o‘tkazgichli triod elektron asboblarining bir turi bo‘lib, tranzistor deb ataladi. Tuzilishi va ishlash usuliga qarab tranzistorlar bipolyar va unipolyar tranzistorlarga ajratiladi.

Bipolyar tranzistorlarning ishlashi р-n o‘tish hodisasiga, unipolyar tranzistorning tuzilishi ishlashi esa, bir turdagi o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan yarim o‘tkazgichning o‘tkazuvchanligini elektr maydoni yordamida boshqarishiga asoslangan.

Bipolyar tranzistor yarim o‘tkazgich monokristalda ikkita р-n o‘tish sohasini hosil qilish asosida yasaladi. Uni o‘tkazuvchanligi almashib keladigan 3 ta sohaga ajratish mumkin.

Agar monokristallning hajmi bilan chegaralangan bo‘lsa, hosil bo‘lgan yassi tranzistor р-n-р turdagi tranzistor deyiladi. Aksincha, kovak o‘tkazuvchanlik soha orasida bo‘lsa n-p-n turdagi tranzistor hosil bo‘ladi. Bu tranzistorlarning sxemada belgilanishi va potensial to‘sig‘ining ko‘rinishi 2-rasmda ko‘rsatilgan.

Unipolyar tranzistorlar

Elektr maydoniga ega bo‘lgan yoki “maydon”li so‘zning mohiyati shundan iboratki, unipolyar tranzistor chiqish toki boshqaruvchi elektrodning kuchlanishi hosil qiladigan elektr maydon orqali boshqarilishini bildiradi. Unipolyar tranzistorlarning sxemada belgilanishi 1- jadvalda keltirilgan.

Chetki p-qatlam anod n-qatlam – katod deb ataladi. Ichki р va n-qatlamlar boshqaruvchi elektrodlar yoki ba‘za deyiladi.

3-rasm. Tristorning tuzilishi