Жартылай өткізгіштердің ерекшеліктері

Автоматика және ақпараттық технологиялар институты
Электроника, телекоммуникация және ғарыштық технологиялар
кафедрасы

№2 дәріс
Электронды кемтіктің
ауысуы
(p-n ауысу).
Лектор: т.ғ.м., аға оқытушы Джобалаева Гулим Сасановна
Жартылай өткізгіш аспаптар, жартылай өткізгіштің
физикалық қасиеттері, ішкі құрылымы. p-n ауыспалы
электронды кемтіктік өткізгіш
• Негізгі қасиеттері əр түрлі өткізгіштігі бар екі немесе бірнеше
іргелес қабаттан тұратын жартылай өткізгіштермен алынатын
болады. Өткізгіш өткізгіштігі бар жартылайөткізгіштікке электр
өткізгіштігі бар жартылай өткізгіштен өтетін аймақ
электрондыкемтікті ауысу, немесе p—n- ауысу деп аталады.
• Электронды-кемтікті ауысу асимметриялық өткізгіштігінің
сипатына ие, яғни сызықты емес кедергі болып табылады.
• Электронды-кемтікті ауысуды n- жəне p-типті жартылай
өткізгіш пластиналарға жай ғана жанасу арқылы құруға
болмайды, себебі тораптағы ақауларсыз жалпы кристалды торды
беру мүмкін емес.
Әртүрлі типті екі
жартылайөткізгіштердің қорытпасын
алу кезінде олардың шекараларында
электронды-кемтіктік ауысу (p-n
ауысу) пайда болады.
Жартылай өткізгіштерді бос Жартылайөткізгіштердің бос
электрондармен тесіктерін
қамту үшін бес валентті мышьк As байыту үшін индийдің In
донорлы кірмесі қолданылады. акцепторлы кірмесі
Бос электронға ие жартылай қолданылады. Бос тесіктерге ие
өткізгіштерді n-типті жартылай жартылайөткізгіштерді
өткізгіштер деп атайды. p-типті жартылай өткізгіштер
деп атайды.
р-n ауысудың қасиеттері

• Кірме иондарының зарядтарынан
№1 құралған жапқыш қабаттың құралуы

• Сыртқы өріс бағыты түйіспелік өріс
№2 бағытымен сәйкес келуі

• Тікелей қосылуы, негізгі заряд
№3 тасымалдаушының тогы болады.
p-n ауысудың қосылу түрлері

Тікелей қосылуы Кері қосылуы

Е – жартылайөткізгіш шекарасындағы кернеу өрісі
- ток көзіқұрайтынкернеуөрісі
Жартылай өткізгіштер — өзінің электрлік қасиеті
жағынан өткізгіштер мен диэлектриктердің (мысалы,
германий, кремний) арасынан орын алатын элементтер.
Металдармен салыстырғанда жартылай өткізгіштер
электр тоғын аз өткізеді, ол сәулелену кезінде жарық
энергиясының ағымымен өзгере алады.
Радиолампалармен салыстырғанда жартылай
өткізгіштер құралдардың көлемі мен салмағы аз,
электрлік және механикалық беріктігі жоғары болады,
олар ұзақ уақыт қызмет ете алады және электр
энергиясын аз пайдаланады. Осындай қолайлы
қасиеттеріне орай жартылай өткізгіштерді әскери
радиотехникалық аппаратураларда жиі қолданады.
Жартылай өткізгіштердің ерекшеліктері.
Жартылай өткізгіштердің кәдімгі
температурадағы электрөткізгіштігі металдардың
электрөткізгішітігі мен салыстырғанда аз. Өте
төмен температурада олар диэлектриктерге
ұқсайды. Жартылай өткізгіштердің
электрөткізгіштігі температура мен жарық әсерінен
қатты өзгереді, яғни температура артып және
жартылай өткізгіш неғұрлым қатты жарықталынса,
оның электрөткізгіштігі де соғұрлым жоғары
болады. Жартылай өткізгіштердің
электрөткізгіштігі оның құрамына өте аз шамада
қоспалар енгізу жолымен басқарылады.
Жартылай өткізгіштердегі электр тогы
Жартылай өткізгіштердің металдардан айырмашылығы
а) әртүрлі меншікті кедергі мет ж / о диэл
ә) R(t) –тәуелділігі әртүрлі
б) жартылай өткізгіштердегі “R”
жарықтандыруға байланысты (ішкі
фотоэффект)

Өздіндік өткізгіштік Қоспалы өткізгіштік

Коваленттік байланыс 5валентті 4валентті 3валентті 4валентті
Электронды- кемтіктік өткізгіштік Электронды өткізгіштік Кемтікті өткізгіштік
n- типті. Кемтіктер аз p- типті. Электрондар аз
Жартылай өткізгіштердегі электр тогы
2 жартылай өткізгіштіктердің түйісуі

Кері өткізгіштік Тура өткізгіштік

I 0
Негізгі емес q жүзеге асады I үлкен
Жартылайөткізгішті диод: Негізгі q жүзеге асады
I 3 жартылай өткізгіштіктердің түйісуі
I 0

Жартылай өткізгішті транзистор:

U кр IЭ U шыг
IН IК

Эмиттер тізбегі Коллектор тізбегі
Қорытындылай келсек, жартылай өткізгіштер, олардың
негізгі түрлерімен таныстырылды. Меншіктік және қоспалық
өткізгіштерге анықтама беріліп, олардың әрқайсысына жеке
тоқталынды. Сонымен қатар, жартылай өткізгіштер ретінде қандай
элементтер қолданылатыны, генерация, рекомбинация деген қандай
процестер екені туралы қарастырылған.

БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ

1. Германий атомының құрылымы қандай?
2. Қандай факторлар кристаллдың өзіндік электр өткізгіштігін жасайды?
3. Кристалдың қоспалы электр өтімділігінің мəні неге байланысты?
4. Электрондық жəне кемтікті өтімділіктер арасындағы айырмашылық
қандай?
5. р—n-ауысу үшін қандай ойық қауіпті?

Ұқсас жұмыстар

Жартылай өткізгіш аспаптар ерекшелігі

Жартылай өткізгіштер табиғатта

Жарық диодтар

Фотоэлектрлік жүйе

Фотоэлектрлік түрлендіргіштер. Спектрофотометрлік зерттеу әдістерін қолдану

Электронды - кемтікті өткізгіш

Тізбектей жалғау Параллель жалғау

ДИЭЛЕКТРИКТЕР БАРЛЫҚ ЗАТТАРДЫ ЭЛЕКТР

Ток көзі

Электрлік қозғаушы күші және ток көздері мен тізбектерді түрлендіру

Пәндер