Namangan muhandislik-qurilish

Up
 orasidagi farqqa proportsionaldir. Agar 
Ue 
bilan 
U
 orasida 
farq  bo‟lsa,  solishtirma  elementda 
Uo
  signal  hosil  bo‟ladi.  Bu  signal  rostlash 
elementiga keladi va natijada u uyg‟otish toki qiymatini va generator kuchlanishi 
Ur
 
ni 
Uo
  signal  nolga,  ya‟ni 
Uyp
  signal
  Ue
  ga 
Ur
  esa   
Up
gateng  bo‟lguncha 
o‟zgartiradi. 
 
5.1 - rasm. RRS 528 rele - rostlagichi. 
1 - korpus; 2 - sim o‟rami; 3 - yakor; 4 - yarmoq; 5 - egiluvchi plastini; 6 - tok 
cheklagich; 7 - qo‟zg‟almas kontakt ustuni. 
1.6. Yarim o‟tkazgichlarning xossalari 
 
Yarim  o‟tkazgichli  asboblar  avtomobillarni  elektr  jihozlarida  keng 
qo‟llaniladi.  Yarim  o‟tkazgichlar  elektr  toki  o‟tkazish  jihatidan  o‟tkazgichlar  va 
izolyatorlar  orasidagi  o‟rinni  egalaydi.  Ularning  solishtirma  qarshiligi  temperatura, 
tashqi  arlashmalarning  borligi  va  boshqa  omillarga  qarab  o‟zgaradi.  Yarim 

---

 
45 
o‟tkazgichlarga  ba‟zi  metallar,  ularning  oksidlari,  ba‟zi  metallar  qotishmasi  va 
sulьfatli birikmalar kiradi. 
 
Yarim  o‟tkazgichli  asboblarni  tayyorlashda  germaniy  va  kremniydan  keng 
foydalaniladi.  Germaniy  mo‟rt  kumushsimon  kul  rang  metall  bo‟lib,  u  Mendeleev 
davriy tizimning to‟rtinchi gruppasiga kiradi. Demak, bu element atomining tashqi 
elektron  qobig‟ida  to‟rt  valentli  elektron  bor.  Bu  elektron  qo‟shni  to‟rtta  atom 
elektronlari bilan birga qo‟sh elektrik bog‟lanishdeb ataluvchi bog‟lanish hosil qiladi 
(5.2  -  rasm).  Bu  bog‟lanish  elementning  kristall  panjarasidagi  atomlarni  ushlab 
turadi. 
 
Kristaldagi  germaniyning  har  bir  atomi  to‟rtta  qo‟shni  atom  bilan  bog‟liq 
bo‟lib qoladi. Bu bog‟lanishda mazkur va qo‟shni atomlar elektronlaridan ikkitadan 
qatnashadi. 
 
5.2-rasm. Yarim o‟tkazgichli diod sxemasi. 
 
Mutlaqo sof germaniyda juda past temperaturada erkin elektronlar bo‟lmaydi, 
ya‟ni  tashqi  orbitalardagi  barcha  elektronlar  qo‟sh  elektron  bog‟lanishlarda 
qatnashadi.  Bunday  sharoitlarda  germaniy  sof  dielektrik  (izolyator)  hisoblanadi. 
Biroq  elektronlarning  kinetik  energiyasi  issiqlik  yoki  yorug‟lik  energiyasi  ta‟sirida 
kattalashadi.  Ularning  ko‟pchiligi  atomlar  bilan  tortishish  kuchini  yengib,  o‟z 
bog‟lanishini  uzadi  va  erkin  bo‟lib  qoladi.  Elektr  maydoni  mavjudligida  erkin 
elektronlar ma‟lum bir yo‟nalishda harakatlanadi va yarim o‟tkazgichda elektr toki 
hosil  bo‟ladi.  Yarim  o‟tkazgichining  erkin  elektronlar  harakati  hisobiga 
o‟tkazuvchanligi elektron o‟tkazuvchanlik yoki 
n
 tipidagi o‟tkazuvchanlik (negative-
manfiy) deb ataladi.  
 
Tashqi orbitadan bir yoki bir necha elektron yo‟qotgan yarim o‟tkazgich atomi 
musbat  ion  bo‟ladi,  yarim  o‟tkazgichlardagi  bunday  atom  teshikdeb  nomlangan. 
Bunda bu atomda bitta elektron yetishmasligini ta‟kidlab o‟tish kerak. Hosil bo‟lgan 
teshikni  qo‟shni  atom  elektroni  to‟ldirishi  mumkin,  bunda  qo‟shni  bog‟lanishda 
xuddi  yuqoridagidek  elektron  bilan  to‟ldirish  mumkin  bo‟lgan  yangi  teshik  hosil 
bo‟ladi  va  hokazo.  Yarim  o‟tkazgichda  teshikning  tartibsiz  harakati  sodir  bo‟ladi, 
ya‟ni  u  elektron  harakat  yo‟nalishiga  qarama-qarshi  tomonga  siljiydi.  Avvalgidek 
zaryadlarni  elektronlar  tashisa  ham,  biroq  ularning  o‟tishi  yagona  musbat 
zaryadlarning  qarama-qarshi  tomonga  siljishiga  sabab  bo‟ladi.  Teshiklarning 
harakati  tufayli  o‟tkazuvchanlik  teshikli  o‟tkazuvchanlik  yoki 
p
  tipidagi  (positive-
musbat) o‟tkazuvchanlik deb ataladi. 
 
Sof  yarim  o‟tkazgichda  teshiklar  soni  erkin  elektronlar  soniga  teng. 
O‟tkazuvchanlik  ikki  xil  ishorali  bir  xil  sonli  zaryadlarning  harakati  bilan  hosil 
qilinadi.  Erkin  elektronlar  kristallda  siljib,  teshikka  kirib  qoladi  va  shunday  qilib 
buzilgan bog‟lanishlar tiklanadi. Bu jarayon rekombinatsiya deb ataladi. Elektron va 

---

 
46 
teshiklarning  o‟zaro  qarama-qarshi  yo‟nalishda  siljishi  natijasida  elektron  maydoni 
ta‟sirida  yarim  o‟tkazgichda  elektr  toki  hosil  bo‟ladi.  Sof  yarim  o‟tkazgichlarning 
bunday  elektron-teshikli  o‟tkazuvchanligi,  erkin  elektronlarning  hosil  bo‟lishi  va 
bulardan  doim  shu  elektronlar  miqdoricha  teshiklar  hosil  bo‟lishi,  xususiy 
o‟tkazuvchanlik  deb  ataladi.  Xususiy  o‟tkazuvchanlik  uncha  katta  emas,  chunki 
erkin elektronlar normal sharoitda o‟tkazgichda ko‟p emas. 
 
Yarim  o‟tkazgichning  o‟tkazuvchanligini  oz  miqdorda  maxsus  aralashma 
qo‟shib  oshirish  mumkin.  Natijada  elektronlar  soni  bilan  teshiklar  soni  orasidagi 
muvozanat  buziladi  va  elektr  toki  ko‟pincha  bir  xil  ishorali  zaryadlar  tomonidan 
hosil qilinadi. (Bu elektron yoki teshiklardan qaysi birining ko‟pligiga bog‟liq). 
 
Elektron  o‟tkazuvchanlik  hosil  qiluvchi  aralashmalar  donorlardeb  ataladi. 
Mendeleev davriy sistemasining to‟rtinchi gruppasiga oid yarim o‟tkazgichlar uchun 
donorli aralashmalar beshinchi gruppa elementlaridan olinadi. Odatda bunga surma, 
mishyak,  fosfor  kiradi.  Teshikli  o‟tkazuvchanlik  hosil  qiluvchi  aralashmalar 
aktseptorlardeb  atalib,  odatda  ular  uchinchi  gruppa  elementlaridan  olinadi.  Ular 
ichida indiy, alyuminiy va bor ancha ko‟p tarqalgan. 
 
Aralashmalar  yarim  o‟tkazgich  o‟tkazuvchanligiga  qanday  ta‟sir  etishi  bilan 
tanishib chiqamiz. 5.2a - rasmda elektron o‟tkazuvchanlikning hosil bo‟lishi sxemasi 
keltirilgan.  Donorli  aralashma  atomi  besh  valentli  elektronga,  yarim  o‟tkazgich 
(masalan,  germaniy)  atomi  esa  faqat  to‟rt  valentli  elektronga  ega.  Aralashma 
atomining to‟rtta elektroni va yarim o‟tkazgich atomining to‟rtta elektroni ishonchli 
elektron  bog‟lanishni  hosil  qiladi,  biroq  beshinchi  elektron  ortiqcha  deb  tuyuladi. 
Uni  hatto  yarim  o‟tkazgichni  xona  temperaturasigacha  isitib,  atomdan  ajratib  olish 
oson. Bu elektronlarga elektr maydoni ta‟sir etganda elektr toki hosil bo‟ladi ya‟ni 
elektron o‟tkazuvchanlik hosil bo‟ladi. 
 
5.2b - rasmda teshikli o‟tkazuvchanlikning hosil bo‟lish sxemasi ko‟rsatilgan. 
Aktseptorli aralashma atomi faqat uch valentli  elektronga ega. Bu holda aralashma 
atomlari  va  yarim  o‟tkazgichning  qo‟shni  atomlari  orasida  faqat  uchta  to‟ldirilgan 
bog‟lanish hosil bo‟ladi. To‟rtinchi elektron bog‟lanish to‟lmay  qoladi, ya‟ni teshik 
hosil  bo‟ladi.  Uni  elektron  bilan  to‟ldirish  mumkin,  lekin  qo‟shni  atomda  elektron 
“ketishi”  bilan  yana  teshik  hosil  bo‟ladi.  SHunday  qilib  aktseptorli  aralashmani 
qo‟shish  teshiklar  sonining  erkin  elektronlar  sonidan  ko‟payishi  va  yarim 
o‟tkazgichning o‟tkazuvchanligi teshikli bo‟lib qolishiga olib keladi. 
 
Agar  e.yu.k.  manbai  bo‟lmasa,  unda  teshiklar  erkin  elektronlar  kabi  yarim 
o‟tkazgichda tartibsiz siljiydi, e.yu.k. ta‟sirida esa tartibli harakatlanadi.