Toshkent - 2022 1- LABORATORIYA ISHI YARIMO‘TKAZGICHLI DIOD XARAKTERISTIKALARINI TEKSHIRISH Ishdаn mаqsаd: Yarimo‘tkazgichli diod volt amper tavsiflarini tеkshirish.
Nazariy ma’lumotlar Yarimo‘tkazgichli diod ikki elektrodli asbob bo‘lib, uning asosini har xil o‘tkazuvchanlik turiga ega bo’lgan ikki yarim o’tkazgich qatlamidan tashklil topgan struktura tashkil qiladi. Qatlamlarning tashqi yon tomonlarida to‘g‘irlamaydigan (omik) kontaktlar shakllantiriladi. Mazkur kontaktdan chiqarilgan chiqish simlari diodlarning elektr zanjiriga ulash uchun ishlatiladi. Yarimo‘tkazgichning chetlarining bo‘linish sohasi erkin zaryad tashuvchilar bilan kambag’allashgan soha bo‘lib, uni p-n-o‘tish deb ataladi.
p-n-o‘tishga ega bo‘lgan diodda yarimo‘tkazgichning p-qatlamidan chiqarilgan chiqishni anod deb atalsa, n-qatlamidan chiqarilgani katod deb ataladi. Yarimo‘tkazgichli diodning shartli strukturasi va belgilanishi 1.1 – rasmda ko‘rsatilgan.
1.1-rasm. Yarim o‘tkazgichli diodning strukturasi va shartli belgilanishi
Anodga manfiy, katodga musbat kuchlanish berilganda asosiy tashuvchilar (p-qatlamda kovaklar va n-qatlamda elektronlar) diodning tashqi tomonlariga tortiladi va p-n-o‘tish kengligi oshadi. Mukammal bo‘lganda p-n-o‘tish ichida erkin tashuvchilar mavjud bo‘lmaganligi uchun diod orqali tok o‘tmasligi kerak.
Teskari kuchlanish kamayganda o‘tish qalinligi kamayadi. Qutb o‘zgarganda va to‘g’ri kuchlanishning ma’lum qiymatida u nolga teng bo‘lib qoladi hamda erkin zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi katta bo‘lgan sohalar tutashadi. Diod orqali to‘g‘ri tok oqib o‘tishni boshlaydi. Uning kattaligi qo‘yilgan kuchlanish va yarim o‘tkazgich materialining xossasiga bog‘liq bo‘ladi.
Real diodlarda teskari kuchlanish qo‘yilganda nolga teng bo‘lmagan teskari tok (Ites) oqib o‘tadi va qo‘yilgan kuchlanish oshishi bilan o‘sadi. Mazkur tokni n ta tashkil qiluvchining yig’indisi ko‘rinishida tasvirlash munkin.
, (1.1)
bu yerda I0 – noasosiy tashuvchilaning mavjudligi (n-qatlamda kovaklar va p-qatlamda elektronlar) tufayli yuzaga kelgan to‘yinish toki (issiqlik toki); IH – p-n-o‘tishda erkin tashuvchilarni paydo bo‘lishi bilan bog’liq bo‘lgan termogeneratsiya toki bo‘lib uning miqdori harorat va o‘tish hajmiga (teskari kuchlanish kattaligiga) proporsionaldir; Is – yarimo‘tkazgich sirtining qarshiligi tufayli yuzaga keluvchi sirqish toki. U ham berkituvchi kuchlanishga proporsionaldir. Kichik teskari kuchlanish va katta bo‘lmagan hararotlarda Ites=I0.
1.2 – rasm. Har xil materiallardan tayyorlangan yarim o‘tkazgichli diodlarning volt-amper tavsifi
Real yarim o‘tkazgichli diodlarda teskari kuchlanishning ma’lum bir kattaligiga yetganda p-n-o‘tishning teshilishi yuz beradi. Natijada teskari kuchlanishning keskin oshib ketishi yuz beradi. Teshilish tunnel effekti, p-n-o‘tish hajmida elektr maydon kuchlanganligi kattaligi tufayli noasosiy tashuvchilarni ko‘chki va ion o‘tishi yoki IH tokni o‘sishiga keltirib chiqaruvchi yarim o‘tkazgich haroratini oshishi tufayli yuzaga kelishi munkin.
Mukammal p-n-o‘tish uchun to‘g‘ri qarshilik kattaligi quyidagicha aniqlanishi mumkin:
. (1.5)
Real diodlarning to‘g‘ri qarshiligi yarimo‘tkazgich va tok o‘tkazuvchi kontaktlarda yo‘qotilishlar tufayli har doim p-n-o’tish qarshiligidan katta bo‘ladi.
Diodning differensial teskari qarshiligi quyidagicha aniqlanadi:
. (1.6)
To‘g‘ri qarshilik kattaligi 0.01 Om dan 100 Om oralig‘ida yotsa teskari qarshilik 1 kOmdan 100 MOmgacha bo‘lgan oraliqda yotadi. Yarimo‘tkazgichli diodning asosiy statik parametrlaridan biri maksimal ruxsat berilgan to‘g‘ri tok va maksimal ruxsat berilgan teskari kuchlanish.
