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.