Yarim o'tkazgichlar Ular harorat, bosim, nurlanish va magnit yoki elektr maydonlari kabi tashqi sharoitlarga qarab, o'tkazgichlar yoki izolyatorlar funktsiyasini tanlab bajaradigan elementlardir

Yarim o'tkazgichlar Ular harorat, bosim, nurlanish va magnit yoki elektr maydonlari kabi tashqi sharoitlarga qarab, o'tkazgichlar yoki izolyatorlar funktsiyasini tanlab bajaradigan elementlardir.Davriy jadvalda 14 ta yarimo'tkazgich elementlari mavjud bo'lib, ular orasida kremniy, germaniy, selen, kadmiy, alyuminiy, galliy, bor, indiy va uglerod bor. Yarimo'tkazgichlar - bu elektr o'tkazuvchanligi o'rtacha bo'lgan kristalli qattiq moddalar, shuning uchun ular o'tkazgich va izolyator sifatida ikki tomonlama ishlatilishi mumkin.Agar ular o'tkazgich sifatida ishlatilsa, ma'lum sharoitlarda ular elektr tokining aylanishiga imkon beradi, lekin faqat bitta yo'nalishda. Shuningdek, ular o'tkazuvchan metallar kabi yuqori o'tkazuvchanlikka ega emas.Yarimo'tkazgichlar elektron dasturlarda, ayniqsa tranzistorlar, diodlar va integral mikrosxemalar kabi tarkibiy qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ular, shuningdek, qattiq jismlarning lazerlari va elektr energiyasini uzatish tizimlari uchun ba'zi quvvat moslamalari kabi optik sensorlar uchun qo'shimcha yoki qo'shimcha sifatida ishlatiladi.Hozirgi vaqtda ushbu turdagi element telekommunikatsiya, boshqarish tizimlari va signallarni qayta ishlash sohalarida texnologik ishlanmalar uchun ham mahalliy, ham sanoat dasturlarida qo'llanilmoqda. Yarimo'tkazgich materiallari ular tarkibidagi aralashmalarga va ularning atrof-muhitning turli xil ogohlantirishlariga jismoniy ta'siriga qarab har xil turlarga bo'linadi. Ichki yarim o'tkazgichlarUlar molekulyar tuzilishi bitta turdagi atomlardan iborat bo'lgan elementlardir. Ichki yarimo'tkazgichlarning ushbu turlari qatoriga silikon va germaniy kiradi.Ichki yarim o'tkazgichlarning molekulyar tuzilishi tetraedral; ya'ni quyidagi rasmda ko'rsatilgandek to'rtta atrofdagi atomlar orasidagi kovalent bog'lanishlarga ega. Ichki yarimo'tkazgichning har bir atomida 4 valentli elektron mavjud; ya'ni har bir atomning eng tashqi qobig'ida aylanadigan 4 ta elektron. O'z navbatida, ushbu elektronlarning har biri qo'shni elektronlar bilan bog'lanishni hosil qiladi.Shu tarzda, har bir atom o'zining eng yuzaki qatlamida 8 ta elektronga ega bo'lib, shu bilan kristall panjarani tashkil etuvchi elektronlar va atomlar o'rtasida mustahkam bog'lanishni hosil qiladi.Ushbu konfiguratsiya tufayli elektronlar struktura ichida osongina harakat qilmaydi. Shunday qilib, standart sharoitlarda ichki yarimo'tkazgichlar izolyator kabi harakat qilishadi.Ammo ichki yarimo'tkazgichning o'tkazuvchanligi harorat ko'tarilganda ko'tariladi, chunki ba'zi bir valentlik elektronlari issiqlik energiyasini yutib, bog'lanishlardan ajralib turadi.Ushbu elektronlar erkin elektronlarga aylanadi va agar ular elektr potentsiali farqi bilan to'g'ri yo'naltirilsa, kristall panjaradagi oqim oqimiga hissa qo'shishi mumkin.Bunday holda, erkin elektronlar o'tkazuvchanlik zonasiga sakrab, potentsial manbaning (masalan, akkumulyator) musbat qutbiga o'tadi.Valentlik elektronlarining harakati molekulyar strukturada vakuum hosil qiladi, bu tizimdagi musbat zaryad hosil qilganga o'xshash effektga aylanadi, shuning uchun ular musbat zaryadni tashuvchisi sifatida qaraladi.Keyin teskari ta'sir paydo bo'ladi, chunki ba'zi elektronlar o'tkazuvchanlik zonasidan valentlik qobig'iga tushishi mumkin, bu jarayonda energiya ajralib chiqadi, bu esa rekombinatsiya deb ataladi. Diyot dizayni uchun P va N tipidagi tashqi yarimo'tkazgichli birikmalar hosil bo'ladi.Elektron donor va tashuvchi elementlarni almashtirib, ikkala zona o'rtasida muvozanatlashuv mexanizmi faollashadi.Shunday qilib, ikkala zonadagi elektronlar va teshiklar kesishgan va kerak bo'lganda bir-birini to'ldirgan. Bu ikki yo'l bilan sodir bo'ladi:Elektronlarning N tipidagi zonadan P zonaga o'tishi sodir bo'ladi.N tipidagi zona asosan musbat zaryad zonasini oladi. P tipidagi zonadan N tipli zonaga elektron tashuvchi teshiklarning o'tishi mavjud.P tipidagi zona asosan salbiy zaryadga ega bo'ladi.Nihoyat, oqimning aylanishini faqat bitta yo'nalishda indükleyen elektr maydoni hosil bo'ladi; ya'ni N zonadan P zonaga qadar.

Bundan tashqari, ichki va tashqi yarimo'tkazgichlarning birikmalaridan foydalangan holda, vakuum trubkasiga o'xshash funktsiyalarni bajaradigan, uning hajmidan yuzlab baravar ko'p bo'lgan qurilmalar ishlab chiqarilishi mumkin.Ushbu turdagi dastur juda katta miqdordagi elektr energiyasini qoplaydigan mikroprotsessor chiplari kabi integral mikrosxemalar uchun qo'llaniladi.Yarimo'tkazgichlar biz kundalik hayotda foydalanadigan elektron qurilmalarda, masalan, televizorlar, video pleerlar, ovozli uskunalar kabi jigarrang chiziqli uskunalarda mavjud; kompyuterlar va uyali telefonlar.