10- laboratoriya ishi
YARIM O’TKAZGICHLI DIODNING VOLЬT-AMPER XARAKTERISTIKASINI OLISH
Ishning maqsadi: Diodning tuzilishi va ishlash printsipi bilan
tanishish va uning volьt-
amper xarakteristikasini olish.
ISH TO’G’RISIDA NAZARIY TUSHUNCHA
p- va n- tipdagi ikkita yarim o’tkazgich (6-laboratoriya ishiga qaralsin)ni bip-biriga tekkizish
yo’li bilan ularning kontaktida elektron-kovak yoki qisqacha p-n o’tish hosil qilish mumkin. p-n
o’tish hosil qilish uchun yarim o’tkazgichlarni mexanik ravishda biriktirish yetarli emas,
chunki
bunda yarim o’tkazgichlar orasidagi masofa atomlar orasidagi masofaga qaraganda juda katta
bo’ladi, p-n o’tish uchun esa bu masofa bir necha atomlararo masofadan ortmasligi kerak.
p-n
o’tishni
hosil
qilish
bilan
tanishib
o’taylik,
n-tipdagi
yarim
o’tkazgich(masalan,germaniy)
plastinka olinib, uning ustiga III- gruppa elementlari (masalan,
indiy)dan eritib payvandlanadi. Indiyning aktseptor atomlari germaniy kristalliga kirib
(diffuziyalanib) germaniy plastinkasining sirti yaqinida p-tipdagi o’tkazuvchanlik
zonasini hosil
qiladi. Germaniy plastinkaning indiy yetib bormagan qismi n-o’tkazuvchanlikka ega bo’lib
qolaveradi. r va n sohalar chegarasida kengligi 10-4 -10-6 sm chamasida bo’lgan kontakt qatlam
hosil bo’ladi. Agar yarim o’tkazgach plastinka p-tipdagi o’tkazuvchanlikka ega bo’lsa, uning sirtida
n-tip hosil qiluvchi V-gruppa elementlari (masalan,surma) eritib payvandlanadi.
Endi bunday kontaktda yuz beradigan fizik hodisalarni ko’rib o’taylik. p-n o’tishga tashqi
elektr maydoni qo’yilmagan bo’lsin, u holda n-yarim o’tkazgichdan p-n o’tish orqali p-yarim
o’tkazgichga
elektronlar, p-yarim o’tkazgichdan esa p yarim o’tkakzgichga kavoklar o’ta
boshlaydi. Natijada n-yarim o’tkazgich musbat, p-yarim o’tkazgich manfiy zaryadlanib qoladi (38-
rasm,a) va elektron hamda kovaklarning p-n chegaradan o’tishiga to’sqinlik qiluvchi kontakt
potentsiallar ayirmasi vujudga keladi (38-rasm, b).
Agar n-yarim o’tkazgichga manfiy, p-yarim o’tkazgichga musbat potentsial qo’yilgan
bo’lsa (39-rasm,a), ikkala yarim o’tkazgichning asosiy zaryad tashuvchilari p-n o’tish orqali o’tadi.
Asosiy bo’lmagan
zaryad tashuvchilar, n-yarim o’tkazgichdagi kovaklar manbaning musbat
qutbiga, p-yarim o’tkazgichda esa elektronlar manbaning manfiy
qutbiga tomon harakat
qiladi.natijada p-n o’tishning kengligi kamayadi (39-rasm, b) va zanjirdan tok o’tadi.
Odatda, tokning bu holdagi yo’nalishini to’g’ri yo’nalish, tokni esa to’g’ri tok, deb ataladi.
Agar manbaning manfiy qutbi p-yarim o’tkazgichga, musbat qutbi n-yarim o’tkazgichga
ulangan bo’lsa (40-rasm,a), har bir yarim o’tkazgichning asosiy zaryad tashuvchilari kontaktdan
uzoqlashib, manbaning qutblari tomonga harakat qiladi, asosiy bo’lmagan
zaryad
tashuvchilargina p-n o’tish orqali o’tadi, natijada kontakt potentsiallar ayirmasi ortadi (40-
rasm,b). p-n o’tishning kengligi ham ortib ketadi, zanjirdan esa juda kuchsiz tok o’tadi. Tokning
bu holdagi yo’nalishini teskari yo’nalish.tokni esa teskari tok deb yuritiladi.
Turli o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan yarim o’tkazgichlar kontaktida vujudga kelgan oraliq
qatlamning qarshiligi to’g’ri yo’nalish uchun oz, teskari yo’nalish uchun katta bo’ladi.
SHuning
uchun bu qatlamni berkituvchi qatlam deb ham yuritiladi.
Yuqorida aytilganlardan, p-n o’tishga berilayotgan kuchlanishni o’zgartirib
undan
o’tayotgan tokning o’zgarishini kuzatish mumkin ekanligi ko’rinib turibdi, bu esa p-n o’tishning
volьt-amper xarakteristikasini olishdir. Demak, p-n o’tishning volьttamper xarakteristikasi deb,
unga qo’yilgan kuchlanish bilan undan o’tayotgan tok kuchi orasidagi bog’lanishga aytiladi. p-n
o’tishning volьt-amper xarakteristikasi quyidagi formula orqali ifodalanadi:
1
exp
0