1. Yarim o‘tkazgichlarning elektr xususiyatlari. Yarim o’tkazgich materiallarni tayyorlash

7-rasm. Yarim o‘tkazgichda tok va qarshilikning berilayotgan kuchlanishga bog‘liqlik grafigi
Kuchlanishni +U dan –U ga o‘zgartirganda tok yarim o‘tkazgichda teskari yo‘nalishda harakatlanadi va 7-rasmda ko‘rsatilgan qonun bo‘yicha o‘zgaradi. Demak, yarim o‘tkazgich simmetrik bo‘lgan voltamper xarakteristikasiga ega ekan.

8-rasm. Yarim o‘tkazgichning simmetrik volt-amper xarakteristikasi
Agar ikkita bir-biri bilan zich kontakt holatida joylashgan yarim o‘tkazgichlarni olib, ularning biri p–tipidagi, ikkinchisi esa n-tipidagi elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lishsa, bu paytda ular nosimmetrik voltamper xarakteristikasiga ega bo‘lishadi (8-rasm).Toklar bir yo‘nalish bo‘yicha xarakatlanganda ushbu ikkita yarim
o‘tkazgichlar tizimi juda kichik qarshilikka ega bo‘ladi, teskari yo‘nalishda harakatlanganda esa qarshilikning yuqori bo‘lishi kuzatiladi. Turli xil tipga ega bo‘lgan ikkita yarim o‘tkazgichlar tizimida har xil yo‘nalishlarda o‘tadigan tok o‘tkazuvchanligi ham turlicha bo‘ladi. Bu paytda to‘g‘ri tok I_to‘g‘. berilayotgan kuchlanish ortishi bilan tezda o‘sadi. Ushbu tizimga –U kuchlanish bersak, boshlang‘ich paytda ushbu tizim orqali teskari yo‘nalishdagi tok o‘tmaydi.



9-rasm. Yarim o‘tkazgichning nosimmetrik voltamper xarakteristikasi
Teskari kuchlanish miqdori oshirilganda juda kichik miqdordagi teskari tok hosil bo‘ladi.
Shunday qilib, turli xil tipdagi elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan ikkita yarim o‘tkazgichlar tizimi teskari yo‘nalishdagi tokni o‘tkazmaydi. Yarim o‘tkazgichlarning ushbu xususiyati yarim o‘tkazgichli to‘g‘rilagichlarda keng qo‘llaniladi. Bunday tizimga yuqori teskari kuchlanish berilganda ushbu ikki yarim o‘tkazgichlarning bir-biriga tegish joyida elektr teshilish sodir bo‘lishi mumkin. Turli xil tipdagi elektr o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan ikkita yarim o‘tkazgichlarning bir biriga jips tekkan joyi n-p o‘tish deb ataladi. Ushbu tizimli ikkita yarim o‘tkazgichlarga o‘zgaruvchan kuchlanish berilganda, n-p o‘tish faqat unga o‘zgaruvchan kuchlanishning yarim davri berilgandagina tokni o‘tkazadi.
n-p o‘tish hosil qilishning bir nechta to‘liq xususiyatlarini ko‘rib chiqamiz. Ikkita yarim o‘tkazgichlar tizimiga tashqi kuchlanish berilmagan paytda p-tipidagi yarim o‘tkazgichda ko‘plab miqdor (konsentratsiya) dagi elektronlar, n-tipidagi yarim o‘tkazgichda esa ko‘plab miqdordagi teshiklar kuzatiladi. Bundan tashqari, ikkala yarim o‘tkazgichda ham kam miqdordagi asosiy bo‘lmagan tok tashuvchilar bo‘ladi. p-tipidagi yarim o‘tkazgichda uncha ko‘p bo‘lmagan teshiklar, n-tipidagi yarim o‘tkazgichlarda esa elektronlar kuzatiladi.
Ikkita yarim o‘tkazgichlarning jips kontakti, masalan, birini ikkinchisiga yaqinlashtirganda p-tipidagi yarim o‘tkazgichlardagi elektronlar n-tipidagi (elektronlar miqdori juda kam bo‘lgan) yarim o‘tkazgichga kirib boradi. Bir paytning o‘zida teshiklar ham n-tipdagi yarim o‘tkazgichdan p-tipdagi yarim o‘tkazgichga kirib borishi kuzatiladi. Bu o‘zaro elektron va teshiklarning diffuziyasi p-tipdagi yarim o‘tkazgich chegara sohasida elektronlar konsentatsiyasining kamayishiga olib
keladi va ular joyini teshiklar egallaydi. Shu bilan birgalikda r-tipdagi Yarim o‘tkazgich chegara sohasida teshiklar konsentatsiyasi ham pasayadi. Ushbu soha elektronlar bilan to‘ldiriladi (9-rasm). Shunday qilib, 1 va 2 elektrodga tashqi kuchlanish berilgunga qadar, ikkita yarim o‘tkazgich chegarasida ikkilangan elektr sohasi hosil bo‘ladi. Buning natijasida bu erda E_o kuchlanishga ega bo‘lgan mahalliy elektr maydoni yuzaga keladi. Ushbu elektr maydoni ikkilangan elektr sohasidagi manfiy zaryadlar tomon harakatlanadi.

10-rasm. Ikki yarim o‘tkazgichda n-p o‘tish hosil bo‘lish sxemasi: a – p va n – tipdagi yarim o‘tkazgichlarning qo‘shilishi; b – ikki yarim o‘tkazgich chegarasida ikkilangan elektr qatlamining hosil bo‘lishi; 1 va 2 – metall elektrodlar
10-rasmda ko‘rsatilganidek ikkita yarim o‘tkazgich tizimiga tashqi kuchlanish berilganda, ya’ni tashqi energiya manbai kuchlanishi E_t maxalliy maydon kuchlanishi E_o bilan mos tushganda, p-tipidagi yarim o‘tkazgichlardagi elektronlar va n-tipidagi teshiklar 1 va 2 elektrodlar tomon harakatlanishadi. Buning natijasida n-p o‘tishda r-tipidagi yarim o‘tkazgichlardagi elektronlar sohasi va p-tipidagi Yarim o‘tkazgichlardagi teshiklar sohasi kengayadi. O‘z navbatida n-p o‘tishning elektr qarshiligi kuchli darajada oshadi va tokni o‘tkazmay qo‘yadi. Faqatgina bu paytda tasodifiy tok tashuvchilar hisobiga hosil bo‘ladigan teskari tok I_tes deb ataluvchi juda kichik tok oqib o‘tadi.