Тунельдік диодтар

Жоспары.

Кіріспе.

І. Негізгі бөлім.
І. 1.Тунельдік диодтардың құрылысы
І. 2.Тунельдік жартылай өткізгішті диодтардың қолданылуы.
І. 3.Тунельдік диодтардың өлшемдік құрылымы.

ІІ.Есептеу бөлімі.
ІІ.1.Тунельдік диодтардың берілу және тиімділік коэффиценттерін
есептеу.

Қорытынды.

Пайдаланылған әдебиеттер.
Кіріспе.

Бұл жұмыста жартылай өткізгіштердің ішіндегі тунельдік диодтың мағынасын ашу керек. Жұмысты орындаудағы мақсат тунельдік диодтардың берілу және тиімділік коэффиценттерін есептеу. Бірден жұмысты орындауға кіріспес бұрын, жалпы диоддеген не, олардың қандай түрлері, осы мәселелерге тоқталып кетуді жөн көріп отырмын.
Электроника вакуумдық, қатты денелік және кванттық болып бөлінеді. Қатты денелік электрониканың негізгі бөлімі жартылай өткізгіштер, олардың қасиеттері мен қолданылуы жайлы ілім болып табылады, сондай-ақ жартылай өткізгішті приборларға диодтар, транзисторлар, тиристорлар, оптондар, әсіресе, ЭВМ-ге негізделген интегралдық схемаларды пайдалану әдістері енеді.
19 ғасырдың екінші жартысынан бастап заттардың әр түрлі агрегаттық күйдегі қасиеттерін зерттеу зор қарқынмен жүргізіле бастады. Қатты денелердің ішінен өз формасын сақтайтын денелер- кристалдық қатты денелер өз алдына бөлініп шықты.
Зоналық теорияға сәйкес жартылай өткізгіштерге тыйым салынған зонасы 0-2 эВ болатын заттар жатады. Мұндай заттар тым көп . Элементтерден оларға бор, кремний, германий, фосфор, селен, теллур, иод жатады.
Көптеген жартылай өткіш приборлардың әрекеті p-n ауысудың қасиеттерін пайдалануға негізделген. Бұл приборларға әр түрлі мақсаттағы диодтар, транзисторлар, фотогальваникалық элементтер, жартылай өткізгішті лазерлер т.б жатады. p-n ауысулар жартылай өткізгіштер қасиетінің сезімталдықты арттыруға, сөйтіп фотодиодтар, фототранзистор, магнитодиодтар, тензодиодтар, тензотранзисторлар, салқындатқыштар т.б жасауға мүмкіндік береді. Жартылай өткізгішті диодтардың кейбірінің құрылысы мен жұмысын төменде қарастыратын боламыз.
Ең көп тараған диодтар түзеткіш диод, стаблитрон, варикап, фотодиод, жарық диод. Түзеткіш диодтар айнымалы токты тұрақты токка түрлендіру үшін қолданылады. Түзеткіш диодтарды германийден және кремнийден әзірлейді. Түзеткіш диодтар төмен және жоғарғы жиілікті, импульсті, әлсіз және қуатты токтарды түзету үшін қолданылады. Диодтардың жұмыс үшін шекті мүмкін параметрлерді токтың максимал мәнін, диодта таралатын қуаттың шекті мүмкін мәнін, сондай-ақ шекті мүмкін кернеуді білудің үлкен маңызы бар.Жоғары жиілікте бітеме бағытта диодтың активті кедергісі
сыйымдылық кедергімен шунтталады. Егер диодтың сыйымдылық кедергісі ауысудың кері кедергісі мен салыстырмалы болса, онда құбылыс өтетін жиілікті шекаралы деп атайды. Кері ток пен тура кернеу мәндері көбейтіндісінің желіде пайдаланылатын активті қуатқа қатынасымен анықталатын пайдалы әсер коэффиценті германий және кремний түзеткіштерде жоғары 99 пайызды. Шағын қуатты және арзан диодтарды физика және электротехника сабақтарында әр түрлі схемаларды монтаждау үшін пайдалануға болады.
Жоғары жиілік тогын, модуляцияны түзету, жиілікті түрлендіруді, импульсты схемаларда жұмыс істеу үшін әдетте диодтар қолданылады. Нүктелік диодтардың p-n ауысуы төмендегіше қалыптасады, п-типті
германий кесегіне берилий қола ине батырылады. Содан кейін, контакт арқылы шамасы ине үшін жартылай өткізгішпен бірге балқытатындай токтың қысқа импульсі жіберіледі. Балқу кезінде берилий инеден п-герменийге диффундирленеді. Ал берилий атомдары-акцептор болғандықтан, ине төңірегінде р-п ауысу түзіледі. Бұл ауысуды ауданы шағын жартылай сфералы деп қарастыруға болады. Сондықтан р-п ауысудың сиымдыдылығы аз. Осы диодтар үшін аз омдық жартылай өткізгіш материал іріктелініп алынады.
Тогы өзгергенмен кернеуі тұрақты болып қалатын шала өткізгішті диод стаблитрон деп аталады. Стабилитрон әртүрлі құрылғыларда кернеуді тұрақтандыру үшін, яғни кернеуді өзгертпей ұстап тұру үшін қолданылады.
Кері тогы р-п өтпесінің жарықталуына байланысты өзгеріп отыратын жартылай өткізгішті диодты фотодиод деп атайды.Фотодиодтар екі түрлі жұмыс режимінде пайдаланылады: сыртқы қорек көзінсіз фотогенератор ретінде және сыртқы қорек көзімен фототүрленгіш ретінде.
Фотодиод, қарапайым диод секілді бір р-п ауысудан тұрады Бірақ ауысудың ауданы басқа диодтарға қарағанда әлдеқайда үлкен болады, өйткені сәуле осы ауданға перпендикуляр түсуі керек. р-п ауысуына түскен сәуле фотондары қоздыратын валенттік электрондар өткізгіштік аймаққа өтеді. Осының салдарынан екі жартылай өткізгіште де заряд тасушы қос бөлшектің саны көбееді.Түйістік потенциалдар айырымының әсерінен п-түрлі жартылай өткізгіштегі негізгі емес заряд тасымалдаушылар кемтіктер р-типті жартылай өткізгішке өтеді де, ал мұндағы негізгі емес заряд тасымалдаушылар электрондар п-типті жартылай өткізгішке өтеді. Сөйтіп, n-типті жартылай өткізгіште артық электрондар, ал p-типті жартылай өткізгіште артық кемтіктер пайда болады. Бұл фотодиодтың қысқыштарында потенциялдар айырымын, яғни фотоэлектрлік ЭҚК –ті тудырды. Фотоэлектрлік ЭҚК –тің мәні көптеген фотодиодтарда 0,5...0,9 В шамасында болады және сәуле ағымынан тәуелді, бірақ сәуле ағыны белгілі бір шамаға
жеткенде p-n өтпесі заряд тасмалдаушыларға қанығады да, фотоэлектрлік ЭҚК одан ары өспейді.
Фотодиодтар фотоматерияда және телекескіндері беру құрылғыларында қолданылады.
Ток жүрген кезде p-n өтпесінен жарық шығатын жартылай өткізгішті диод жарық диоды деп аталады. Жарық диоды негізінен цифрлық
индекаторларда қолданылады.
p-n өтпесіне тура кернеу бергенде негізгі заряд тасмалдаушыныңпайда болуымен қатар,олардың рекомбинациясы да жүріп жатады. Рекомбинация бөліп шығатын фотондардың энергиясы жарық сәулелерінің энергиясына тең болғанда ол сәулелер көзге көрінетін болады. Егер жартылай өткізгіште тыйым саған аймақтың ені 107 эВ-тен артық болса, онда электрондар
Пайдаланылған әдебиеттер

1.КитаевВ.Е. «Электроника және өнеркәсіптік электроника негіздері» Алматы «Білім» 1991 ж
2.Әлімжан Берікұлы «Техникалық электроника» Алматы «Қазақстан» 1995 ж
3. Мухити И.М. Электротехника, Алматы , 2005 ж
4.Г.А. Иванов. Жартылай өткізгіштер; Алматы, Мектеп, 1989
5.М.И. Мұхити; Электротехника; Алматы, 2005 ж
6.К. Исмаилов; Жартылай өткізгіштер; Тараз, 2008 ж
7.А.С Енохович; Справочник по полупроводниковым материалам, Москва, Высшая школа, 1976
8.Автоматизация; И.Ю. Пивоваров; Автоматизация, Высшая школа, 1998
9.Савелев И.В. Жалпы физика курсы 2-том, 1977
10.Калашников; Электричество; Москва, Просвещение,1980
11.Электротехнический справочник / Под. ред В.Г. Герасимова
12.Құсайнов А.Қ, Энергетика, Высшая школа, 2003
13.Савельев И.В. Курс общей физики. М. Наука, 1982. Т. 2.496 С
14.Общая электротехника/ Под ред. В. С. Пантюшина. М. Высшая школа, 1970.567 С.
15.Электротехника /Под ред. В. Г. Герасимова. М.:Высшая школа. 1985.480 С.
16. Борисов Ю.М., Липатов Д. Н. Общая электротехника.М.: Высшая школа 1974.519С
17. Касаткин А.С.,Немцов М. В. Электротехника.М:Энергоатомиздат. 1983.440С
18. Основы теории цепей/ Г. В. Зевеке, П.А. Ионкин, А. В. Нетушил, С.В. Страхов.М.: Энергия. 1975. 752С.
19. Электрические измерения/ Под ред. А.В. Фремке. М.: Энергия.1980.424С.
20. .Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия. 1980. 928С.
        
        Жоспары.
Кіріспе.
І. Негізгі бөлім.
І. 1.Тунельдік диодтардың құрылысы
І. 2.Тунельдік жартылай өткізгішті диодтардың қолданылуы.
І. 3.Тунельдік диодтардың өлшемдік құрылымы.
ІІ.Есептеу ... ... ... және ... ... ... жұмыста жартылай өткізгіштердің ішіндегі ... ... ашу ... Жұмысты орындаудағы мақсат тунельдік диодтардың берілу
және тиімділік коэффиценттерін есептеу. Бірден ... ... ... ... диоддеген не, олардың қандай түрлері, осы мәселелерге тоқталып
кетуді жөн ... ... ... ... ... және кванттық болып бөлінеді.
Қатты денелік электрониканың негізгі бөлімі жартылай ... ... мен ... ... ілім ... табылады, сондай-ақ жартылай
өткізгішті приборларға диодтар, транзисторлар, ... ... ... негізделген интегралдық схемаларды пайдалану әдістері
енеді.
19 ғасырдың екінші жартысынан бастап ... әр ... ... ... ... зор ... жүргізіле бастады.
Қатты денелердің ішінен өз формасын сақтайтын ... ... ... өз алдына бөлініп шықты.
Зоналық теорияға сәйкес жартылай ... ... ... ... ... болатын заттар жатады. Мұндай заттар тым көп . ... ... ... ... ... ... теллур, иод жатады.
Көптеген жартылай өткіш приборлардың әрекеті p-n ... ... ... Бұл ... әр ... мақсаттағы
диодтар, транзисторлар, фотогальваникалық элементтер, жартылай өткізгішті
лазерлер т.б жатады. p-n ... ... ... ... ... ... ... фототранзистор,
магнитодиодтар, тензодиодтар, тензотранзисторлар, салқындатқыштар т.б
жасауға мүмкіндік ... ... ... ... ... мен жұмысын төменде қарастыратын боламыз.
Ең көп тараған диодтар түзеткіш диод, стаблитрон, варикап,
фотодиод, ... ... ... диодтар айнымалы токты тұрақты токка
түрлендіру үшін қолданылады. ... ... ... және ... ... диодтар төмен және жоғарғы жиілікті, импульсті, әлсіз
және қуатты токтарды түзету үшін қолданылады. Диодтардың ... үшін ... ... ... ... ... ... таралатын қуаттың шекті
мүмкін мәнін, ... ... ... ... ... ... маңызы
бар.Жоғары жиілікте бітеме бағытта диодтың активті кедергісі
сыйымдылық кедергімен шунтталады. Егер ... ... ... кері ... мен салыстырмалы болса, онда ... ... ... деп ... Кері ток пен тура ... ... ... пайдаланылатын активті ... ... ... әсер ... ... және ... ... 99 пайызды. Шағын қуатты және ... ... ... және
электротехника сабақтарында әр түрлі схемаларды монтаждау үшін пайдалануға
болады.
Жоғары жиілік тогын, ... ... ... ... схемаларда жұмыс істеу үшін әдетте диодтар
қолданылады. Нүктелік диодтардың p-n ... ... ... ... кесегіне берилий қола ине батырылады. Содан кейін, ... ... ине үшін ... ... ... ... ... қысқа
импульсі жіберіледі. Балқу ... ... ... ... Ал ... ... болғандықтан, ине төңірегінде
р-п ауысу түзіледі. Бұл ... ... ... ... ... деп
қарастыруға болады. Сондықтан р-п ауысудың сиымдыдылығы аз. Осы ... аз ... ... ... ... іріктелініп алынады.
Тогы өзгергенмен кернеуі тұрақты болып қалатын шала ... ... деп ... Стабилитрон әртүрлі құрылғыларда кернеуді
тұрақтандыру үшін, яғни кернеуді өзгертпей ұстап тұру үшін ... тогы р-п ... ... ... ... ... ... диодты фотодиод деп атайды.Фотодиодтар екі түрлі жұмыс
режимінде пайдаланылады: сыртқы қорек көзінсіз фотогенератор ... ... ... ... ... ... қарапайым диод секілді бір р-п ауысудан тұрады Бірақ
ауысудың ... ... ... ... ... үлкен болады, өйткені
сәуле осы ауданға перпендикуляр түсуі керек. р-п ауысуына түскен ... ... ... ... өткізгіштік аймаққа өтеді.
Осының салдарынан екі жартылай өткізгіште де заряд тасушы қос ... ... ... айырымының әсерінен п-түрлі жартылай
өткізгіштегі негізгі емес заряд тасымалдаушылар кемтіктер р-типті жартылай
өткізгішке өтеді де, ал ... ... емес ... ... ... жартылай өткізгішке өтеді. Сөйтіп, n-типті жартылай
өткізгіште артық электрондар, ал ... ... ... ... ... ... Бұл ... қысқыштарында потенциялдар
айырымын, яғни фотоэлектрлік ЭҚК –ті тудырды. Фотоэлектрлік ЭҚК –тің ... ... ... В шамасында болады және сәуле ағымынан
тәуелді, бірақ сәуле ағыны белгілі бір шамаға
жеткенде p-n өтпесі ... ... ... да, ... ... ары ... ... және телекескіндері беру құрылғыларында
қолданылады.
Ток жүрген кезде p-n өтпесінен ... ... ... ... ... ... деп аталады. Жарық диоды негізінен цифрлық
индекаторларда қолданылады.
p-n өтпесіне тура ... ... ... ... ... қатар,олардың рекомбинациясы да жүріп жатады. Рекомбинация бөліп
шығатын фотондардың энергиясы жарық сәулелерінің ... тең ... ... ... ... болады. Егер жартылай өткізгіште тыйым саған
аймақтың ені 107 эВ-тен артық ... онда ... ... ... ... қайтып оралғанда шығаратын фотондары ... ... ... ... ... ... мен фисфидтерінен ... ... ... негізгі параметрлері: жұмысы кернеуінің төменгі және жоғарғы
шеткі аралығы мен инерциялылығы. Жарық диодының инерциялылығы оның жарық
шығара ... ... ... ал ... ... ... ең үлкен қуатымен анықталады. Жарық
диодының инерциялылығы оның жарықтылығы ... ... 0,1 және ... тең ... кездегі жану және сөну уақыттарымен анықталады.
І. Негізгі бөлім.
1.1. ... ... ... жылы ... ... Есаки туннельдік диодты жасады. Ол n облыстары
бар германиден жасалған, барынша легирленген, тіпті ферми ... ... ... және ... ... ... ал тесіктің және электрон
газы көп ерекшеленген , жазық диод түрінде болады (1-сурет).
1-сурет. Ферми деңгейіне сәйкес келетін тунельдік ... ... ... ... кеңдігі аз болып, электрлік контактілік өріс
тасушыларды тосқауыл арқылы туннельдеуге жеткілікті мәнге ие ... ... — =10 В/ ... ... ... ... өткізгіштік зонасында, ал р- облыстың
валенттік зонасында бірдей биіктікте жататындықтан, сыртқы өрістің болмауы
салдарынан ... ... ... һ және р облысында электрондардың орын
ауыстыруын ... ... ... ... ток 0-ге ... ... диодқа бітеме бағытта сыртқы кернеу берсек /диодтың n-
облысымен «+» ... ал p- ... «-» ... ... онда ... n ... ... р- облыста жоғарылайды (1-сурет). Бұл жағдайда
электродтардың p облыстан n- ... ... ... ... уақытта берілген кернеу, туннельдік диодта кері токтың күрт ... Егер ... тура ... ... «-» ... ... «+»
көзді жалғасақ ), онда ферми деңгейі nоблыста р ... ... ... ... n ... p ... ... (1 в-сурет). «Тура» ток тура
кернеудің өсуімен арта ... оның өсуі р ... ... ... зонасының түбімен
бір деңгейде болғанда тоқтайды, өйткені электрондардың n ... p ... ... ... зонаның төбесінен жоғароы бос деңгейлер болмайды. Тура кернеудің
одан ары өсуіне сәйкес туннельдік ток ... ... ... ... ... ... ... өткізу бағытындағы кернеу әдеттегі диодтағыдай
тура ... ... ... ... ... ... тура саласы максмумға дейін өсіп содан кейін ... әрі ... ... ... ... өсетін туннельдік токтан
құралады.
Токтың вольтамперлік сипаттама (2-сурет) кескінделген, онда туннельдік диод-
оның параметрлері: Jnuk- ... ток, J8- ... ... ... ... ... ... .
Туннельдік диодтың негізгі қасиетіне шырқау кернеуі арасында
пайда болатын теріс дефференциялдық кедергінің ... ... ... формулкмен анықталатын теріс кедергі аймағында R=140/ Jnuk Ом,
диод күшейткіш, генератор және айырып қосу аз уақытта ... ... ... жұмыс істей алады.
2-сурет. Толық вольт-амперлік сипаттама.
1.2. Тунельдік жартылай өткізгішті диодтардың қолданылуы.
Жоғарыдағы тунельдік диодтардың көмегімен әр ... ... ... ... ... ... ... өткізгішті түзеткіштерді
қарастырайық. Жартылай өткізгішті түзеткіштердің ішінде ... ... ... кең ... ... алюмений негізді шайба ... ... ... негізгі бөлігі селеннің жұқа ... ... ... ... ... ... Осы ... екі сағат бойы 218
градус ... ... ... Осы ... ішінде селен
кристалданып, оның бетіне 53 пайыз ... 24 ... ... 23 ... құрамды катодтық қорытпа жалатылады. Селенмен шекарада камдий
селенийді-электронды жартылай ... ... ал ... р-жартылай
өткізгіш болып табылады. Селенді түзеткіш ұзақ уақыт бітеме бағытта ... ... ... ... ... 20-30 В ... кезінде біртегіс әрі қалыңдығы жеткілікті р-п ауысу пайда
болады. Селенді түзеткіштердің қасиеттерін ... ... ... ... ... ... ... сол себепті
қайта қалыптастыруды қажет етеді.
2. Өткізубағытында тұрақты ток бұзылу дәрежесін арттырады.
3. Ылғалдық бұзылуға ықпал етіп, түзеткішті ... ... ... шайбаларға лак жағылады.
4. Ұзақ уақыт сақтағанда түзеткіш тозып, тура ... ... ... ... және 36 В-қа ... түзеткіштер
шығарады. Шайбалар сыйымдылығы 0,01 мкФ/ см, номинал деректер 850
Гц көп емес жиілікте беріледі. Қызмет мерзімі 10000 ... ... ... ... диодты күшейткіштер бір жағы купрум
мен оттегінің оспасынан тұратын мыспен қапталады. Бұл қабат бір ... ... бола ... Мыс ... бұл ... ... ... тотық жағынан р- типті жартылай өткізгішті диод ... Бұл ... үшін өте таза мыс ... ... ... ... ... қамтиды:
1. Мысты 3-15 минут мерзімде 1030-1040 градус температурада пеште
тотықтырады. Мыс ауадағы оттегімен 0,1 мм ... ... ... ... үшін 600 ... жұмсартып, содан кейін суда
суытады.
2. Химиялық өңдеумен қабатты мыс оксидінің ... ... ... ... ... ... ... электрод жалатуға
дайындайды. Химиялық өңдеу азот және тұз ... ... ... жалату графиттік сүртумен немесе күміс қабатын вакуумда
тозаңдандыру арқылы жалатумен, не ... ... ... ... ... одан кейін электр химиялық жолмен ... ... ... ... диодты түзеткіш параметрлерін ... ... ... кері ... ... 9 В, ... тығыздығы 50-60 мА/см, меншікті сыйымдылығы 60 пф/см
Купроксты түзеткіштердің формалары бұзылмайды және олар түзетуді бірнеше
милливольттан ... ... Бұл ... түзеткіштерді өлшеу
техникасында, атап айтқанда, магнит электрлік жүйе ... ... ... ... пайдаланылады. Түзеткіштер 60-55 градус температура
аралығында жұмыс істейді.
1.3. Тунельдік диодтардың өлшемдік құрылымы.
Электр сигналдарын тунельдік диодтар көмегімен ... ... ... ... ... ... Лосе ... Ол бірқатар кристалдық
детекторлардың түсу ... ... ... ... ... ... бар ... Лосев өлшейтін тербелістерді
генерациялауға және қабылданған ... ... ... ... ... тунельдік диодтарды кішігірім қашықтыққа таратқыш
ретінде пайдалануға ... ... ... ... ... ... ... кристаллдар тербеліс тудыруға пайдаланылды. Детекторлар
сияқты жартылай өткізгіштердің металмен контактісі радиотехниканың ... ... ... ... ... ... ... жасалуымен тунельдік диодтар іс жүзінде қолданысқа ене
бастады. Екінші дүние жүзлік соғыс жылдарында локациялық техниканың ... ... ... ... істеуге қабылетті ... ... ... ... ... ... өте ... сапалы детектрлер
алынды. Одан ары жұмыс сол материалдардың қасиеттерін ... ... ... сурет. Тунельдік диод негізінде жасалған транзистордың құрылымы.
. Германий мен ... ... ... ... ... ... ... әкелді. Оның бар екендігіне 1933 жылы Е.И. Тамм назар
аударғанды. Ол ... ... ... қосымша электрод жәрдемімен
бақылау жүргізе отырап тунельдік диод ... ... ... ... тапты. 1949 жылы Шокли р-п ауысу жөнінде теориялық
зерттеулерін жариялап, тунельдік диодтардың құрылымын ... ... ... ... ... ... ... орны
көрсетілген.
Барлық үш облыс германийдің не кремнийдің бір монокристалына әртүрлі
технологиялық әдіспен жасалды. Қорытпалы тунельдік триодтар оңай ... ... ... ... дайындалған п- ... ... ... екі ... ... ... біртіндеп индий
кесегі балқытылып қосылады. Балқытудың негізгі міндетіне жақын орналасқан
бетпе-бет р-п ауысуды жасау үшін ... ... ... ... ... р-п ауысудың арасындағы база ... база ... ... кіші болып, олар негізгі емес тасушылар болады. Тунельдік
диодтың жиіліктіе шегі қалыңдығына тәуелді ... жұқа ... ... ... бөлігі ағысты электролиттік ... ... ... ... акцептордың жұқа ... ... ... 5 ... ... ... базалық облыс алынады. р-п ауысуы
балқытылып алынған пластинкаларды вольтамперлік сипаттамасы ... ... ... ... ... ... көрсетілген.
4-сурет. Тунельдік диодтың өлшемдік құрылымы.
Енді тунельдік ... ... ... ... Сыртқы
кернеу жоқ кезде барлық жүйенің Ферми деңгейі бір биіктікте ... ... ... ... кейбір аймақтардың зоналық схемасы ... п-р ... ... ... ... эмиттер мен
коллектордың р-облысынан базалық п- ... ... ... ... ... Бұл тосқауылдар потенциялдардың контактілік
айырымымен ... ... ... база жағынан иондалған
донорлардың ... ... оң ... және ... және ... ... жағынан иондалған акцепторлардың ... ... ... ... ... ... ... сигналдарын р-п ауысуға
күшейткенде эмиттер-база тура бағытта кішігірім ығысуға ... ... ... кез- ... формадағы айнымалы полюсті сигналдарды бере
отырап, сол формадағы қуаты мен кернеуі күшейтілген сигналды ... ... ... ... мен ... ... ... ал базалық облысы сол облыстың негізгі ... ... ... ... кіші ... эмиттер инжектрлейтін тесіктердің басым көпшілігі екінші
диодқа жете алады. 4 а ... ... ... жасалған диодтың құрылысы
көрсетілген.
4а-сурет. Германийлі тунельдік диодтың конструкциясы.
ІІ. Есептеу бөлімі.
2.1. Тунельдік диодтардың тиімділік және ... ... ... ... бір ... ... ... өту қабылетін сипаттауға α беріліс коэффиценті енгізіледі,
ол бірінші диод арқылы өтетін ток ... ... ... ... ... ... кернеу кезінде анықталады.
α=h21=(δI1/δI2 )V
Зрядтар бір диотан екінші диодқа тасымалданған уақытта осы диодтар арсында
электрондардың электр тогы пайда болатыны ... Ал ... ... ... формуламен анықталады:
γ=(δI1/δI2)·V=(I1/I1+I2)V
Тесіктер тогы- диффузиялық ток арқылы ... ... ... ... ... тогы.
Iд=eDp·δP
δx
Мұны жазу үшін диодтағы кемтіктер концентрациясының градиентін білу қажет.
Градиентті анықтау үшін бірінші және екінші ... ... ... ... ... ... еніне бөлу керек. Көрсетілген
концентрациялар мынандай болады:
P=Pn0
δP = ... тогы мен ... ... ... ... ... бар диод
түрінде қарастыра отырып анықтаймыз:
Інэ=eDpnoexp(eVэ/кТ)/W
Мұндағы: Vэ-0,1 В және кәдімгі температурада бірге тең болады. ... ... ... ... диодтың тиімділігін жазсақ:
γ=Іp1/Іp1+Іp2=1/1+І2/Іp1
Dn/Dp=Un/Up
Ескеріп, тиімділік формуласы былай жазылады:
1
γ=
1+WnUne
Lnphe
Бірінші диодтың электр өткізгіштігі екінші диодтың электр ... кем ... ... ... ... болады:
β=Iр1-Iр3/Iр1=1-Iр3/Iр1
Мұндағы Ір3-үшінші диодтағы рекомбинацияға байланысты ток. Осы ... Үш ... ... ... ... ... ... бірінші диодтағы кемтіктердің өмір сүруінің орташа уақыты кемтіктердің
бір секундта ... ... ... бір саны ... ... ... ток:
еРпω еV1
Ір=
2 τρ кТ
Енді тасымалдау коэффицентін жазу қиын ... ехр ... ... бірінші диодтың тиімділігіне келдік:
δI1
α*=
δI1
Бұл шама ашық диод үшін 1-ге тең. Ол бірақ белгілі жағдайда ... ... ... ... ... диодқа келген кемтіктер үшінші диодқа
таратылатын электрондар ағынын ... ... Одан ... ... ... ... түсірілген өріспен екпін ала отырып, ... ... ... ... ... ток беру коэффиценті тасушылардың диффузиялық ұзындығымен
салыстырғанда ... ... ... ... ... өткізгіштігі үшінші
диодтың өткізгіштігінен үлкен болады. Жақсы тунельдік диодты құрылғыларда
тиімділік ... – ге ... Ток беру ... жоғары жиілікке
дейін тұрақты болып, содан кейін азая бастайды. Азаю ... ... ... диод ... өтуінің шекті жылдамдығымен байланысты.
Үшінші диод арқылы өту жылдамдығы:
W
τ=
υрт
Үшінші диод арқылы өтетін кемтіктер тогының тиімділігін есептеу үшін ... ... ... ... / ... ... жиілік дегеніміз екі есе кемитін жиілік:

ƒ=k
ω
Осылайша диодтың шекаралық жиілігін арттыру үшін диодтың қалыңдығын 2-3 мкм-
ге ... ... ... ... жүздеген мегагерцке жеткізуге мүмкіндік
береді. Енді тунельдік диодтарды қосу схемасына ... ... ... транзистрлардыкіндей болады. Схеманы басқарушы ток ретінде бірінші диод
тогы болады:
I3=I2 (1-α)=Iр
Күшею берілу ... ... ... ... ол ... жақындаған
сайын неғұрлым үлкен. ... ... ... қосу ... ... оған ... да болады.
Есептің шарты бойынша үшінші диодтың ток күші 1 А, берілу коэффиценті 1-ге
тең деп алып ... ... ток күші мен ... ... ... ... І2 ( ... нәтежеден көрініп тұрғандай берілу коэффиценті нөлге тең ... ... ... диодтың ток күштері шексіз және нөл шамасына тең болады екен,
сондықтан ... ... ... ... берілу коэффиценті
нөлден өзгеше болуы керек. Енді осы теңдеуді берілу ... 0,9 ... ... ... ... нәтежеден көрініп тұрғандай токтардың шамасы нөлден және шексіздіктен
өзгеше болады.
Енді шарт бойынша осы ... ... ... ... ... ... ... α- тралу коэффиценті.
І1 және І2 бірінші және екінші ... ... ... =1
1
Бұл нәтеже бірінші жағдай үшін, яғни берілу коэффиценті ... ... кез ... ... ... берілу коэффиценті бірден кіші бірақ нөлден
үлкен кез үшін:
1
α= ... ... яғни ... коэффиценті үшін керісінше берілу
коэффиценті немесе диодтардағы ток күшінің шамасы бірге тең ... ... ... яғни бұл ... ... ... орын ... жоғары дәрежеде болады.
Есептеуді қорытындылай келсек, ... ... мен ... бір-біріне кері шама екені көрініп тұр.
β
0
α
Көрсетілген графикте берілу коэффиценті мен таралу ... ... ... ... және ... ... ... былай жазуға болады.
β1 β2
=
α1 α2
β1·α2=β2·α1
β2·α1
β1=
α2
Яғни есептеуді қорытындылау мақсатында келесі ... ... ... | ... ... |Таралу коэффиценті |
|1 ... ... ... кіші сан. |Оң сан |
|0 |Нөл сан |Нөл сан ... ... ... сан ... таңбалы сан ... |Оң сан ... кіші сан ... ... ... егер ... ... токтың немесе
коэффиценттердің өздерінің шамасы нөл немесе ... кіші ... ... ... және таралу коэффиценттері өзара тең болады екен.
β=α
Мұндай жағдайда, яғни берілу коэффиценті мен таралу ... ... ... ... диод өте жоғары дәрежеде жұмыс атқарады, әрі өте тиімді
болады. Сондықтан тунельдік диодтардан жасалған ... ең ... осы ... аударылады.
Бірінші және екінші диодтардың арасындағы заряд ... ... ... болатыны белгілі. Таралу коэффиценті бірінші және
екінші ... ток ... ... тең ... ... ... екінші және бірінші диодтардың қатынасына тең болатыны
айтылған.
І2
х ... х- ... ... ... бірінші диодтың ток күшінің шамасы
І2- екінші диодтың ток ... ... мән ... ... коэффиценті мен иондық ... ... тура шама ... ... яғни осы ... ... ... мәні бірдей, тиімділік коэфиценті жоғарылаған сайын,
иондық ... де ... және ... ... ... ... ғылыми прогрестің дамуына, соның
ішінде электроника мен микроэлектроника, ... ... ... ... ... орын ... ... техникалық құралдардың барлығы
дерлік жартылай өткізгіштерден жасалғаны бізге мәлім. Жартылай ... ... ... ... еш бір ... ... өткізгіштер негізінде көптеген құрылғылар жасалған, ... ... ... ... ... ... мен амперметрлер жатады. Қарапайым, күнделікті
қолданылып жүрген теледидар мен магнитафондар, ... өзі ... ... ... жасалған
Осы жұмыс барысында негізінен жартылай өткізгішті құралдардың
ішіндегі жартылай өткізгішті диодтың бір түрі ... ... ... сипаттама беріліп, олардың жалғану схемасы көрсетіліп, берілу
және ... ... ... ... ... әр алуан жартылай ... ... ... р-п
ауысудың қасиеттерін пайдалануға негізделген екен. Бұл құрылғыларға әр
түрлі жартылай ... ... ... ... ... ... ... , импульсты, жоғары жиілікті, тунельдік диодтар
болып бірнеше түрге бөлінеді. Диодтардың көмегімен жиілігі әрі қуаты ... ... ... ... ... ... ... Осы жұмыста
айтылған тунельдік диод жапонияда құрастырылған. Бұл ... ... ... ... ... әлеміне өз үлесін қосып
отыр.
Есептеу бөлімінде қарастырылған мысалға байланысты біз осы диодтардың
берілу коэффиценті ... аз ... ... ... ... ... және ... коэффиценті жоғары болатыны анықталды. Егер тунельдік
диодтың берілу ... ... ... кіші сан, яғни минус таңбалы
сан болса, онда токтардың ... және ... ... де ... шамаға ие болып, құрылғы өзінің жұмыс істеу қабылетін жояды ... ... ... әсер ... өте ... болып, тиімсіз болып
қалады. Сондықтан тунельдік диодтарды әртүрлі құрылғыларға пайдаланбас
бұрын ... ... ... номинал параметрлеріне мән беріп,
соған ... ... ... ету ... ... ... ... негізгі
тарауының соңғы бөлімінде осы диодтардың әр түрлі ... ... ... ... ... ... ... тунельдік
диодтардың алатын орны аталып көрсетілді.
Қазіргі кезде планарлы микротехнология мен жартылай ... ... ... ... етіп ... ... ... микроэлектроникатехниканың көп саласын қамтитын олады.
Қазіргі кезде бионикаға жанасатын, яғни ... ... ... құру үшін молекулалық комплекстермен жеке
молекулалардың қасиетін ... ... ... ... ... түзу кезінде табиғат молекулалық деңгейде ... ... ... ал бұл жәйт әлі де ... ... ... ... күрделі органикалық жартылай өткізгішті зерттеу барысында ... ... аша ... ... ... және ... электроника негіздері» Алматы
«Білім» 1991 ж
2.Әлімжан Берікұлы «Техникалық электроника» Алматы «Қазақстан» 1995 ж
3. Мухити И.М. Электротехника, Алматы , 2005 ... ... ... ... ... ... 1989
5.М.И. Мұхити; Электротехника; Алматы, 2005 ж
6.К. Исмаилов; Жартылай өткізгіштер; Тараз, 2008 ж
7.А.С Енохович; Справочник по ... ... ... ... ... И.Ю. ... Автоматизация, Высшая школа, 1998
9.Савелев И.В. Жалпы физика курсы ... ... ... ... ... ... / Под. ред В.Г. Герасимова
12.Құсайнов А.Қ, Энергетика, ... ... ... И.В. Курс ... ... М. ... 1982. Т. 2.496 ... электротехника/ Под ред. В. С. ... М. ... ... ... /Под ред. В. Г. Герасимова. М.:Высшая школа. 1985.480 С.
16. Борисов Ю.М., Липатов Д. Н. ... ... ... ... Касаткин А.С.,Немцов М. В. Электротехника.М:Энергоатомиздат. 1983.440С
18. Основы теории цепей/ Г. В. ... П.А. ... А. В. ... ... ... 1975. ... ... измерения/ Под ред. А.В. Фремке. М.: Энергия.1980.424С.
20. .Вольдек А.И. Электрические ... Л.: ... 1980. ...

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 22 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Жартылай өткізгіш диодтар29 бет
Жартылай өткізгішті диодтар28 бет
Стабилитрон. Тунельдік диод22 бет
Жартылай өткізгішті диод5 бет
Шифраторлар мен дешифраторлар15 бет
Айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіру. Түзеткіштер12 бет
Беруші және қабылдаушы оптикалық модульдер10 бет
Дербес эем-нің элементтік базасы туралы5 бет
Жартылай өткізгіштердің меншікті өткізгіштігі48 бет
Жекелеген атомдардың энергия спектрларының ерекшеліктері23 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь