1. Yarim o’tkazgichlarda elektr toki p-n o’tish

Reja:
1.Yarim o’tkazgichlarda elektr toki
2.P-n o’tish
3.Volt-amper xarakteristikasi
4.Masalaga yechim
4.Foydalanilgan adabiyotlar

Yarimo’tkazgichlarda elektr toki

Yarimoʻtkazgichlar - elektr tokini yaxshi oʻtkazuvchi moddalar (oʻtkazgichlar, asosan, metallar) va elektr tokini amalda oʻtkazmaydigan moddalar (dielektriklar) orasidagi oraliq vaziyatni egallaydigan moddalar. Mendeleyev davriy sistemasida II, III, IV, V va VI guruhlarda joylashgan koʻpchilik elementlar. ularning bir qator birikmalari yarimo'tkazgichlar jumlasiga kiradi. Yarimo'tkazgichlarda
ham metallardagi kabi elektr oʻtkazuvchanlik elektronlarning harakati tufayli yuzaga keladi. Biroq elektronlarning harakatlanish sharoitlari metallar va yarimo'tkazgichlarda turlicha boʻladi. Yarimo'tkazgichlar quyidagi asosiy xususiyatlarga ega: yarimo'tkazgichlarning elektr oʻtkazuvchanligi temperatura koʻtarilishi bilan ortib boradi (masalan, temperatura 1 K ga ortganda yarimo'tkazgichlarning solishtirma oʻtkazuvchanligi 16-17 marta ortadi); yarimo'tkazgichlarning elektr oʻtkazuvchanligida erkin elektronlardan tashqari atom bilan bogʻlangan elektronlar ham ishtirok etadi (baʼzi hollarda bogʻlangan elektronlar asosiy rol oʻynaydi); sof yarimo'tkazgichlarga ozmiqdorda qoʻshilma kiritib, uning oʻtkazuvchanligini keskin oʻzgartirish mumkin (masalan, 0,01% qoʻshilma kiritilganda yarimo'tkazgichlarning oʻtkazuvchanligi 10000 marta ortib ketadi). Past tralarda yarimo'tkazgichlarning solishtirma qarshiligi juda katta boʻladi va amalda
ular izolyator hisoblanadi, lekin temperatura ortishi bilan ularda zaryad tashuvchilarning konsentratsiyasi keskin ortadi. Masalan, sof kremniyda 20° trada erkin elektronlar konsentratsiyasi ~1017m~3boʻlsa. 700° da 1024 m"3gacha, yaʼni million martadan koʻproq ortadi. Yarimo'tkazgichlarda erkin elektronlar konsentratsiyasining traga bunday keskin bogʻlikligi oʻtkazuvchanlik elektronlari issiqlik harakati taʼsirida hosil boʻlishini koʻrsatadi. Yarimoʻtkazgich kristallda atomlar valent elektronlari yordamida oʻzaro bogʻlangan. Atomlarning issiqlik tebranishlari vaqtida issiqlik energiyasi valent elektronlar orasida notekis taqsimlanadi. Ayrim elektronlar oʻz atomi bilan bogʻlanishni uzib, kristallda erkin koʻchib yurish imkonini beradigan yetarli miqdordagi issiqlik energiyasiga ega boʻlib qolishi va erkin elektronlarga aylanishi mumkin. Tashqi elektr maydon boʻlmaganda bu erkin elektronlar tartibsiz harakat qiladi. Elektr maydon taʼsirida esa maydonga qarshi yoʻnalishda tartiblangan harakatga kelib, Yarimo'tkazgichlarda tok hosil qiladi. Erkin elektronlar yuzaga keltirgan oʻtkazuvchanlik elektron yoki p tip oʻtkazuvchanlik deb ataladi. Bogʻlangan elektronning oʻz atomini "tashlab ketishi" atomning elektr neytralligini buzadi. unda "ketib qolgan" elektron zaryadiga miqdoran teng musbat zaryad - teshik vujudga keladi. Tashqi elektr maydon boʻlmaganda elektronlar ham, teshiklar ham tartibsiz harakatlanadi, tashqi maydon boʻlganda esa elektronlar maydonga qarshi, teshiklar maydon boʻylab koʻchadi. Teshiklarning koʻchishi bilan bogliq oʻtkazuvchanlik teshikli yoki rtmp oʻtkazuvchanlik deyiladi. Erkin elektronlar soni bilan teshiklar soni bir-biriga tengligi tushunarli. Anqlanishicha, ularning harakatlanish tezligi ham bir xil ekan. Demak, yarimo'tkazgichlardagi tok ayni vaqtda ham elektron, ham teshikli oʻtkazuvchanlikdan vujudga keladi. Bunday electron teshikli oʻtkazuvchanlik yarimo'tkazgichlarning xususiy oʻtkazuvchanligi deyiladi. Xususiy oʻtkazuvchanlik sofda kuzatiladi. Biroq tabiatda sof yarimo'tkazgichlar yoʻq. Baʼzi qoʻshilmalar yarimo'tkazgichlarni erkin elektronlar bilan boyitsa, boshqa baʼzi qoʻshilmalar teshiklar bilan boyitadi. Yarimo'tkazgichlarda yuzaga keladigan bunday oʻtkazuvchanlik qoʻshilmali oʻtkazuvchanlik deb ataladi. Agar asosiy yarimo'tkazgichlar atomi oʻrniga elementlar davriy sistemasida undan keyingi guruhda turgan element atomi kiritilsa, bu qoʻshilma atomning bitta valent elektroni atomlararo bogʻlanishda ishtirok etmaydi va erkin elektronlar safiga qoʻshiladi, binobarin, itip oʻtkazuvchanlik ortadi. Va, aksincha, undan oldingi oʻrinda turgan element atomi kiritilsa, atomlararo toʻla bogʻlanishda 1 ta elektron yetishmaydi, teshik hosil boʻladi. Bunda rtip oʻtkazuvchanlik ortadi. Qoʻshimcha birinchi holda donor (elektron beruvchi) qoʻshilma, ikkinchi holda esa akseptor (elektron oluvchi) qoʻshilma deb ataladi. Shunday qilib, yarimo'tkazgichlarning elektr oʻtkazuvchanligi xususiy va aralashmali oʻtkazuvchanliklar yigʻindisidan iborat boʻladi. Yuqori tralarda xususiy
oʻtkazuvchanlik, past tralarda esa qoʻshilmali oʻtkazuvchanlik asosiy rol oʻynaydi. O‘tkazgichlarda erkin zaryadlar mavjud bo‘lganligi uchun tashqi elektrostatik maydon ta’sirida o‘tkazgich sirtining bir qismida musbat ishorali erkin zaryad, boshqa ikkinchi qismida esa manfiy ishorali zaryad paydo bo‘ladi. O‘tkazgich ichida hech qanday erkin zaryad bo‘lmagani uchun elektrostatik maydonham bo‘lmaydi. O‘tkazgichning sirti ekvipotensial sirt bo‘lganiuchun zaryadlangan o‘tkazgichni potensial bilan harakterlash mumkin. O‘tkazgichning zaryadi ortgan sari uning potensiali ham ortadi. O‘tkazgichning elektr zaryad to‘plash xususiyatini ifodalovchi elektr kattalik elektr sig‘imi deyiladi. Miqdor jihatidan yakkalangan o‘tkazgichning potensialini bir birlikka o‘zgartirish uchun zarur miqdoriga teng. Elektr sig‘imi o‘tkazgichning o‘lchamlariga, geometrik shakliga va atrof muhitning dielektrik singdiruvchanligiga bog‘liq. Amalda kondensatorlarni parallel, ketmaket yoki aralash yo‘li bilan zarur elektr sig‘imi olinadi. Elektr toki paydo bo‘lishi va doimo paydo bo‘lib turishi uchun: 1) moddada erkin elektr zaryadlari, 2) ularni tartibli harakatga keltiruvchi elektr maydon va 3) zanjir berk bo‘lishi kerak. Yarimo‘tkazgichlar-moddaning ajoyib turi bo‘lib, ular o‘ziga xos xossalari bilan boshqalardan yaqqol ajralib turadi. Umuman olganda, elektrik o‘tkazuvchanligiga qarab moddalar uchta katta sinfga: o‘tkazgichlarga (elektrik o‘tkazuvchanligi 106 Om/sm dan kat-ta), yarimo‘tkazgichlarga (elektrik o‘tkazuvchanligi 10-8106 Om/sm oralig‘ida) va dielektriklarga (elektrik o‘tkazuvchanligi 10-8 Om/sm dan kichik) bo‘linadi. Yarimo‘tkazgichlarning elektrik o‘tkazuvchanli-gi juda keng oraliqda yotishi yuqoridagi ma’lumotlardan ko‘rinib turibdi. Shu bilan birga yarimo‘tkazgichlarning o‘ziga xos muhim xususi-yatlaridan biri elektrik o‘tkazuvchanligining ulardagi kirishma-larning turi va konsentratsiyasiga nihoyatda sezgirligidir. Masa-lan, toza yarimo‘tkazgichga 10-710-10  miqdorda kirishma kiritish bilan uning elektrik o‘tkazuvchanligini keskin o‘zgartirish mumkin. SHu bilan birga yarimo‘tkazgichlarning yana bir muhim xususiyati - ular elektrik o‘tkazuvchanligining temperaturaga o‘tasezgirligidir. Bunday bog‘lanishni quyidagicha ifodalash mumkin: =V∙exp(-Wa / kT) bu yerda, -berilgan T-temperaturadagi elektrik o‘tkazuvchanlik, V-o‘zgarmas doimiy, Wa-zaryad tashuvchilarning faollanish energiyasi, k-Bolsman doimiysi, Tmutlaq temperatura. Chunonchi, yarimo‘tkaz-gichning temperaturasi 1 0S ga o‘zgarganda uning elektrik o‘tkazuv-chanligi 5-6 ga o‘zgarishi mumkin. Juda ko‘plab yarimo‘tkazgichlarga va ular asosida yasalgan asboblarga yorug‘lik, ionlovchi nurlar va shu kabilarning ta’sirlari ham elektrik o‘tkazuvchanlikning keskin o‘z-garishiga olib keladi. Bunga turli yarimo‘tkazgich detektorlarni, yorug‘lik
diodlarini, yorug‘lik rezistorlarini va qator boshqa asbob-larni ham misol qilib ko‘rsatish mumkin. Shuni eslatib o‘tish joizki, yarimo‘tkazuvchanlik xossasi faqat qattiq jismlargagina xos bo‘lmay, suyuq holatdagi organik birikmalardan iborat shisha-simon, amorf tuzilishga ega bo‘lgan yarimo‘tkazgichlar ham shunday xossalarga egadirlar. Ular o‘zlarining bir qator ma’lum kamchilik-lari tufayli hozircha texnikada keng tatbiq qilinganicha yo‘q. Qattiq jismlardan yarimo‘tkazgich xossasiga ega bo‘lgan moddalar qato-riga juda ko‘p turli moddalar, masalan, kremniy, germaniy, bor, olmos, fosfor, oltingugurt, selen, tellur, ko‘pchilik tabiiy mine-rallar va qator birikmalar: GaAs, GaP, JnSb, SiC, ZnS, CdTe, GaSb va hokazolar kiradi. Bu yarimo‘tkazgichlar o‘zlarining xilma-xil xossalari bilan birbirlaridan ancha farq qiladilar. SHuning uchun ham turli maqsadlar uchun turli yarimo‘tkazgichlar qo‘llaniladi. Biroq, hozirgi zamon texnikasida asosan bir necha xil yarim-o‘tkazgichlar keng ishlatilmoqda. Bularning ichida eng oldingi o‘rinlarda kremniy (Si), germaniy (Ge), galliy margimushi (GaAs) turadi. Ayniqsa kremniy hozirgi zamon mikroelektronikasida o‘zining ko‘p xossalari bilan murakkab texnologik talablarga javob beranligi sababli asosiy material o‘rnini egallab turibdi. Elektron texnikasida ishlatiladigan ko‘pchilik yarimo‘tkazgich materiallar kristall tuzilshga ega. Yarimo‘tkazgichning kristall tu-zilishi naqadar mukammalligi, unda turli nuqsonlarning bor yoki yo‘qligi va ularning miqdori yarimo‘tkazgichning asosiy xossalarini belgilab beruvchi omildir. SHu boisdan, qisqa bo‘lsa ham asosiy yarimo‘tkazgich moddalar - kremniy va germaniyning kristall tuzilishi va uning asosiy xususiyatlari haqida to‘xtalib o‘tamiz. Yarimo’tkazgich materiallar quyidagi xossalari bilan boshqa materiallardan ajralib turadi: 1. Yarimo’tkazgich materialining solishtirma qarshiligi temperatura oshishi bilan eksponensial qonuniyatga asosan oshadi. 2. Yarimo’tkazgich materiallarning solishtirma qarshiligini kirishma atomlarini legirlash yo’li bilan o’zgartirish mumkin. Misol uchun 1 kg Si ga 0,001 mg ya’ni Si dagi atomlar sonidan 109 marta kam bo’lgan B, P yoki Sb ni qo’shadigan bo’lsak, uning solishtirma qarshiligi 103 marta oshadi. Demak, xona haroratida Si solishtirma qarshiligini faqat kirishma atomlar konsentratsiyasi 1011÷1019 sm-3 ga oshirish hisobiga uning solishtirma qarshiligi ρ ~ 105 Om·sm dan ρ ~ 10-3Om·sm ga o’zgartirish mumkin. Demak, yarimo’tkazgichlarga kirishma elementlari kiritilganda ularning xususiyatlarini keskin o’zgarishi ham ularning noyob xossaga ega ekanligidan darak beradi. 3. Yarimo’tkazgich materiallarida metallardan farqli holda 2 xil tok tashuvchilar ya’ni elektron va kovaklar mavjud. Bu degan so’z bitta yarimo’tkazgich materiali asosida elektron o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan n− tip yoki kovak o’tkazuvchanlikka
ega bo’lgan p− tip material olishimiz mumkin. Mana bu xususiyat «Qattiq jismlar elektronikasi» ga asos bo’lishi diod (p−n) va tranzistorlarning kashf etilishiga va hozirgi zamon mikro hamda nanoelektronika paydo bo’lishiga va rivojlanishiga asos bo’ldi. Yarimo’tkazgich materiallarining mana bu o’ta noyob xossasi insoniyat hayotida texnika yo’nalishi bo’yicha texnika revolyutsiya davrini boshlab berdi. 4. Metallarda umuman mavjud bo’lmagan tushuncha tok tashuvchilar (elektron va kovaklarning) yashash vaqti va boshqarish yo’llari yarimo’tkazgichlar asosida umuman yangi turdagi elektron asboblar yaratish imkonini berdi. Bular –lazerlar, fotoelmentlar va boshqalar. Yarimo’tkazgichlarda tok tashuvchilar yashash vaqti juda katta oraliqda 10-3÷10-11 sek, o’ta tez ishlaydigan hozirgi zamon hisoblash mashinalari paydo bo’lishiga olib keldi. 5. Metallarga qaraganda yarimo’tkazgich materiallari elektrik, optik, magnit xossalari tashqi ta’sirga (magnit maydon, radiatsiya, bosim, yorug’lik va h. k. ) o’ta sezgirdir. Mana bu noyob xossa− tubdan yangi –fotoelementlar, fotopryomniklar yaratilishiga olib keldi. Bu esa hozirgi zamon hisoblash texnikasi, robotatexnika va diagnostika sohalarini o’ta yuqori darajada rivojlanishiga asos bo’ldi. 6. Yarimo’tkazgich materiallarni metallardan yana bir alohida xususiyati bu tok tashuvchilar harakatchanligi nafaqat o’ta yuqori qiymatlarga va balki, harorat hamda nuqsonlarga o’ta bog’liqdir. Element va kristall panjara tuzilishiga ko’ra yarimo’tkazgichlar oltita guruhga bo’linadilar: 1. Elementar yarimo’tkazgichlar; Si, Ge va Sn. 2. Birikmali yarimo’tkazgichlar AIIIB V ; AlAs, AlP, GaAs, GaP, InAs va InP. 3. Birikmali yarimo’tkazgichlar AIIB VI; CdS, CdSe, CdTe va ZnS. 4. Birikmali yarimo’tkazgichlar AIVB IV; SiC. SiGe. 5. Birikmali yarimo’tkazgichlar AVIB VI; PbS, PbSe va PbTe. 6. Murakkab yarimo’tkazgichlar materiallar; ZnxGa1-xAs, ZnxHg1-xTe. Umuman barcha elementar yarimo’tkazgichlar hamda ko’pgina birikmali yarimo’tkazgichlar (AIIIB V va AIIB VI), va shuningdek ba’zi bir murakkab yarimo’tkazgich materiallar olmos yoki rux obmanka kristall panjarasiga mansub tetraedrik fazada, ya’ni har bir atomni bir xil masofada to’rtta atom o’rab turishi orqali bog’langan. Bir - biriga qo’shni yaqin atomlarni bog’lab turish spinlari qarama - qarshi tomonga yo’nalgan elektron juftlik orqali izohlanadi. Shuning uchun elementar yarimo’tkazgichlarda kimyoviy bog’lanishni 100% kovalent bog’lanish hosil qiladi deb qarash mumkin. Birikmali yarimo’tkazgichlar AIIIB V da bog’lanish ion – kovalent ko’rinishida bo’ladi. Birikmali yarimo’tkazgichlar AIIB VI bog’lanishlarning bir qismini ion bog’lanish tashkil etadi. "Yarim o'tkazgichli quyosh elementlari" laboratoriyasi 1975 yildan beri GaAs va Si asosidagi yarim o'tkazgichli fotoelektrik hodisalar va quyosh elementlarini
ishlab chiqarish texnologiyasini rivojlantirish, ilmiy va amaliy tadqiqot ishlari bilan shug’ullanadi. Hozirgi vaqtga qadar, samaradorligi 22% gacha bo’lgan GaAs asosidagi quyosh elementlarini tayyorlash texnologiyasi ishlab chiqilgan. 2-150 Vt quvvatga ega fotovoltaik batareyalarni ishlab chiqarish texnologiyasi ishlab chiqildi va fotovoltaik tizimlar ishlab chiqarish uchun buyurtmalar qabul qilindi. Fotoelektirik qurilmalar laboratoriyada electron blok boshqarish va nazorat qilish tizimi (akkumulyasiyalovchi tizim, inverter va kontrollerlar) bilan birgalikda komplekt holda yig’ib tayyorlanmoqda. Yarim o'tkazgichli quyosh elementlari laboratoriyasida quyidagi uskuna va qurilmalar keng ishlab chiqarishga joriy etish maqsadida hamda ilmiy islanishlarda foydalanish uchun ishlab chiqilgan va sinovdan o’tkazilgan: - 18% bir samaradorligini bilan 1-100 AM 1,5 va Si quyosh nurlanish2 -50 vatt quvvatga ega mobil telefonlar, noutbuklar va kommunikatsion uskunalarni zaryad qilish uchun quyosh batareyasi. - Fotoelektrik tizim asosida shahar va qishloqlarning ko'chalari va maydonlarini hamda ob'ektlarni yoritish. - 100 metrgacha chuqurlikdagi quduqlardan suv olish uchun fotoelektrik tizim. - 60 °C haroratgacha soatiga 20 litr issiq suv va elektr energiyasi olish imkonini beradigan quvvati 50-150 vatt bo’lgan fotoissiqlik o’sgartirgich tizimi. - Issiqxona uchun fotoelektrik energiya ta'minoti tizimi. Favqulodda vaziyatlarda favqulodda vaziyatlarni keltirib chiqaradigan avtonom ko'p funksiyali mobil fotovoltaik tizim. Hozirgi vaqtda laboratoriya Markaziy Osiyodagi respublikalarning issiq iqlimida samarali ishlash uchun fotovoltaik kameralar, batareyalar va inshootlarni rivojlantirish bo'yicha tadqiqotlar olib boradi. Fizika-texnika instituti bazasida kremniy fotoelektr batareyalarini ishlab chiqarish uchun eksperimental tarmoq mavjud. Ishlanmalar asosida fotoelektrik elementlarni yaratish, barcha texnologiyasi mamlakat viloyatlari sharoitiga (harorat, chang) moslashishini inobatga olgan holda yaratiladi. Mahsulotlar fotoelektrik batareya va fotoelektrik qurilmalar ko’rinishida (quvvati 2-10000 Vt) invertor, akkumulyatorlar bilan ta’minlangan holda ishlab chiqarilmoqda. Narxlarni minimallashtirish uchun fotovoltaik qurilmalarni loyihalash va ishlab chiqarish xaridorlar tomonidan taqdim etilgan maxsus texnik talablarni hisobga olgan holda amalga oshiriladi. 1960-yili fizika fakultetining nazariy fizika kafedrasi bazasida yarimo`tkazgichlar va dielektriklar fizikasi ilmiy yo`nalishi va mutaxassisligining poydevoriga dastlabki qadamni ushbu kafedra va uning qoshidagi yarimo`tkazgichlar muammolari laboratoriyasi mudiri, professor G.M.Avakyants qo`ydi va yarimo`tkazgichlar fizikasi bo`yicha dastlabki mutaxassislar tayyorlana boshlandi.
Ushbu sohaning ilk mutaxassislaridan dotsent A.T.Teshaboev yarimo`tkazgichlar muammolari laboratoriyasining va ixtisoslikning rahbari etib tayinlandi va 1966- 1981- yillarda bu ilmiy yo`nalish va ixtisoslikka ko`plab iqtidorli yoshlar jalb etildi. Ilmiy tadqiqot ishlarining salmog`i, ularning ilmiy va amaliy ahamiyati, mutaxassislar tayyorlash sohasidagi yutuqlar 1970-yili respublikada birinchi Yarimo`tkazgichlar va dielektriklar fizikasi kafedrasining tashkil topishiga asos bo`ldi. Kafedraning tashkilotchisi va birinchi mudiri professor A.T.Teshaboev (1970- 1981- yillar) bo`ldi. 1981-1996-yillari ushbu lavozimda professor S.Z.Zaynobidinov faoliyat ko`rsatgan bo`lsa, 1996-yildan 2012-yilgacha professor S.I.Vlasov mudirlik qildi. 2012- yilda yarimo`tkazgichlar va dielektriklar fizikasi va Polimerlar fizikasi kafedralarini birlashtirish natijasida uning nomi Yarimo`tkazgichlar va polimerlar fizikasiga aylandi. Ushbu kafedraga 2012- yildan 2017- yilgacha dotsent D.E.Nazirov mudirlik qildi. 2018- yilning yanvar oyidan boshlab kafedraga dots. A.A.Nasirov mudirlik qilmoqda. Kafedrada Fizika yo`nalishidagi bakalavriaturada Mexanika, Molekulyar fizika , Elektr va magnetizm, Fizikaviy elektronika va Kondensirlangan holatlar fizikasi kurslaridan, ikkita magistratura mutaxassisliklari: Kondensatsiyalangan muhitlar fizikasi (turlari bo`yicha) (5A140204) va Geliofizika va quyosh energiyasidan foydalanish (5A140203) yo`nalishlarida 24 ta maxsus kurslar bo`yicha o`quv jarayoni olib boriladi. Kafedra tarkibida Mexanika, Molekulyar fizika, Elektr va magnitizm va Yarimo`tkazgichlar fizikasi o`quv laboratoriyalari xamda Yarimo`tkazgichlar va mikroelektronika (rahbar - Sh.B.Utamuradova) ilmiy laboratoriyasi mavjud. Hozirgi zamon elektron texnikasida fotoelektrik va elektrooptik signallarni o‘zgartirish prinsiplariga asoslangan yarimo‘tkazuvchi asboblar keng qo‘llaniladi. Bu prinsiplardan birinchisi unda yorug‘lik energiyasini (yorug‘lik kvantlari) yutish natijasida moddalarning elektrofizik xususiyatlarini o‘zgarishiga olib kelishi. Bunda moddaning o‘tkazuvchanligi o‘zgaradi yoki elektr yurutuvchi kuch (EYUK) paydobo‘ladi, bu esa fotosezgirlik element ulangan zanjirdagi tokning o‘zgarishiga olib keladi. Ikkinchi prinsip moddada nurlanish generatsiyasi bilan bog‘liq bo‘lib, unga berilgan kuchlanish va yorug‘ilk chiqaruvchi element orqali oqadigan tok bilan belgilangan. Ko‘rsatilgan prinsiplar optoelektronikani ilmiy asoslarini tashkil qiladi – bu yangi ilmiy-texnik yo‘nalish bo‘lib, bunda ma’lumotlarni uzatish, qayta ishlash va saqlash uchun ham elektrik, ham optik vositalar va usullar ishlatiladi. Yarimo`tkazgichli asboblar vujudga kelishi radiotexnikada inqilobiy burilish yasadi. Ularning soddaligi va kichikligi, mikromodullar sifatida uzluksiz ravishda bosib chiqarish usuli bilan tayyorlash imkonini yaratdi. Mikromodullar yupqa varaqlardek bo`lib, ularda diodlar, triodlar, qarshiliklar va radiosxemaning boshqa elementlari zarb qilinadi. Mikromodullarning turli kombinatsiyalarini tuzib oldindan
belgilangan parametrli radioqurilmalarni yasash mumkin. Hozirgi paytda yarimotkazgichli diodlar, triodlar, rezistorlar ishlatilmaydigan asboblarning ozi mavjud emas. Yarimo`tkazgichli termistor yordamida temperaturani o`lchovchi detektor, elementar zarralarni qayd etuvchi, fotorezistor-yorug`lik energiyasini qayd etuvchi va ko`plab boshqa asboblarni misol qilib keltirish mumkin. Kosmik kemalarning barchasi quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantirib beruvchi yarimo`tkazgichli quyosh batareyalari bilan jihozlangan bo`lsa, tibbiyot insonning nozik organlariga kirib uning faoliyatidan ma’lumot beruvchi datchiqlar (qayd etuvchilar) bilan jihozlangandir. Garchi, ushbu dalillarning o`zi ham yarimo`tkazgichli asboblarning foydalanish sohasi kengligini ko`rsatib tursada hali ularning ishlatilish istiqbollari juda keng. Bu sohadagi izlanishlar tugamagan bo`lib, insoniyat yarimo`tkazgichlar fizikasidan ko`plab yangiliklarni kutmoqda .
P-n o’tish
Pn birikmasi - bu har xil turdagi o'tkazuvchanlikdagi ikkita yarimo'tkazgichning aloqa qilish nuqtasida hosil bo'lgan nozik mintaqa. Ushbu yarimo'tkazgichlarning har biri elektr neytraldir. Asosiy shart shundaki, bitta yarimo'tkazgichda asosiy zaryad tashuvchilar elektronlar va boshqa teshiklarda.
Bunday yarimo'tkazgichlar kontaktga tushganda, zaryadning tarqalishi natijasida p mintaqadan teshik n mintaqaga kiradi. Bu hududdagi elektronlardan biri bilan darhol rekombinatsiyalanadi. Natijada, n mintaqada ortiqcha musbat zaryad paydo bo'ladi. Va p mintaqasida ortiqcha salbiy zaryad mavjud.
Xuddi shu tarzda, n mintaqadagi elektronlardan biri p mintaqasiga kiradi va u erda eng yaqin teshik bilan qayta birlashadi. Bu ham ortiqcha to'lovlarning shakllanishiga olib keladi. n mintaqada ijobiy va p mintaqasida salbiy.
Diffuziya natijasida chegara hududi elektr maydonini hosil qiluvchi zaryadlar bilan to'ldiriladi. U shunday yo'naltiriladiki, u p mintaqasida joylashgan teshiklarni interfeysdan qaytaradi. Va n mintaqadagi elektronlar ham bu chegaradan qaytariladi.
Boshqacha qilib aytganda, ikkita yarim o'tkazgich o'rtasidagi interfeysda energiya to'sig'i hosil bo'ladi. Uni yengish uchun n mintaqadagi elektron to'siqning energiyasidan kattaroq energiyaga ega bo'lishi kerak. Shuningdek, p mintaqasidan bir teshik.
Bunday o'tishda ko'pchilik zaryad tashuvchilar harakati bilan bir qatorda ozchilik zaryad tashuvchilarning harakati ham mavjud. Bu n mintaqadagi teshiklar va p mintaqasidan elektronlar. Shuningdek, ular o'tish orqali qarama-qarshi hududga o'tadilar. Bu shakllangan maydon tomonidan osonlashtirilsa-da, ammo olingan oqim ahamiyatsiz. Ozchilikdagi zaryad tashuvchilar soni juda oz bo'lgani uchun.
Agar tashqi potentsiallar farqi oldinga yo'nalishda pn o'tish joyiga ulangan bo'lsa, ya'ni yuqori potentsial p mintaqaga, past potentsial esa n mintaqaga keltiriladi. Bu tashqi maydon ichki maydonning pasayishiga olib keladi. Shunday qilib, to'siqning energiyasi kamayadi va ko'pchilik zaryad tashuvchilar yarimo'tkazgichlar orqali osongina harakatlana oladilar. Boshqacha qilib aytganda, p mintaqasidagi teshiklar va n mintaqasidagi elektronlar interfeys tomon harakatlanadi. Rekombinatsiya jarayoni kuchayadi va asosiy zaryad tashuvchilarning oqimi ortadi.
Agar potentsiallar farqi teskari yo'nalishda qo'llanilsa, ya'ni p mintaqada past potentsial, n mintaqada esa yuqori potensial mavjud. Bu tashqi elektr maydoni ichki bilan birga rivojlanadi. Shunga ko'ra, to'siqning energiyasi oshib, asosiy zaryad tashuvchilarning o'tish orqali harakatlanishiga to'sqinlik qiladi. Boshqacha qilib aytganda, n mintaqadagi elektronlar va p mintaqasidagi teshiklar yarimo'tkazgichlarning birlashmasidan tashqi tomoniga o'tadi. Va pn ulanish zonasida oqimni ta'minlaydigan asosiy zaryad tashuvchilar bo'lmaydi.
Agar teskari potentsial farq haddan tashqari yuqori bo'lsa, u holda o'tish mintaqasidagi maydon kuchi elektr uzilishi sodir bo'lguncha ortadi. Ya'ni, maydon tomonidan tezlashtirilgan elektron kovalent bog'lanishni yo'q qilmaydi va boshqa elektronni urib yubormaydi va hokazo.
Начало формы

Конец формы