Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi
Toshkent Axborot texnologiyalari Universiteti
Qarshi filiali Telekommunikatsiya va Kasbiy ta’lim fakulteti
Telekommunikatsiya texnologiyalari yo’nalishi
TT-11-22 guruh talabasi Ziyadova Shahnozaning
Fizika 2 fanidan tayyorlagan
1-MUSTAQIL ISHI
2
Mavzu: Gers vibratorlari
Reja:
1. Kirish
2. Tebranish konturi
3. Gers vibratori
4. Xulosa
3
Elektromagnit induksiya hodisasini chuqur tahlil qilgan ingliz fizigi J.Maksvell
elektr va magnit maydonlar o’zaro bir-birlariga bog’liq degan xulosaga keladi.
Ulardan birortasining o’zgarishi ikkinchisining ham o’zgarishiga olib keladi. Ular
yagona elektromagnit maydonning elektr yoki magnit maydonlar ko’rinishida
namoyon bo’lishidir.
Elektromagnit maydon materiyaning maxsus ko’rinishi bo’lib, u bizning
ongimizdan tashqarida ham mavjud.
Elektromagnit to’lqinlar esa o’zgaruvchan elektromagnit maydonning fazoda
tarqalishidir.
4
O’zgaruvchan magnit maydonda turgan harakatsiz o’tkazgichda induksiya
EYK ning vujudga keladi. Lekin elektr toki vujudga kelishi uchun zaryad
tashuvchilarni harakatga keltiruvchi tashqi kuchlar mavjud bo’lishi kerak. Bu tashqi
kuch issiqlik jarayonlariga ham, kimyoviy jarayonlarga ham bog’liq emas. Bu kuch
Lorens kuchi ham emas. Chunki Lorens kuchi harakatsiz zaryadlarga ta’sir
ko’rsatmaydi. Maksvell magnit maydonning har qanday o’zgarishi elektr maydonni
vujudga keltiradi va aynan ana shu elektr maydon harakatsiz o’tkazgich ichidagi
elektronlarni harakatga keltiradi, zanjirda induksion EYK ning paydo bo’lishiga
sabab bo’ladi, degan fikrni ilgari suradi.
Elektr zaryadi hosil qilgan elektr maydondan farqli o’laroq, magnit
maydonning o’zgarishi natijasida vujudga keladigan elektr maydonning kuch
chiziqlari yopiq chiziq xarakteriga ega bo’ladi, ya’ni uyurmali maydondir.
Elektr va magnit maydonlar bir-birlari bilan chambarchas bog’liqdir va yagona
elektromagnit maydonni tashkil etadi. Maksvell nazariyasiga asosan, elektromagnit
to’lqinlar ko’ndalang to’lqinlardir, ya’ni E va B vektorlar o’zaro perpendikular va
to’lqinning tarqalish tezligi v vektorga perpendikular tekisliklarda yotadi.
Umuman olganda o’zgaruvchan elektr toki oqayotgan istalgan tebranish
konturi yoki o’tkazgich elektromagnit to’lqinlar manbai bo’lib xizmat qilishi
mumkin. Chunki elektromagnit to’lqinlarni uyg’otish uchun elektromagnit
maydonni vujudga keltirish kifoya. Lekin, Nurlanish sezilarli bo’lishi uchun esa
elektromagnit maydon hosil qilinadigan hajmni orttirish taqozo qilinadi. Elektr
maydon kondensator qoplamalari ichida, magnit maydon esa induktiv g’altak ichida
hosil qilinadigan sodda ko’rinishdagi tebranish konturlari bu holda yaroqsiz
hisoblanadi.
Demak, elektromagnit maydonning fazoda tarqalishiga imkon yaratish uchun
maydon hosil bo’ladigan fazoni kengaytirishimiz kerak. Bu natijaga erishish uchun
– kondensator qoplamalari orasidagi masofani orttirishimiz kerak bo’ladi. Nemis
fizigi Geynrix
Gers
aynan shunday yo’l tutdi. U g’altakdagi o’ramlar sonini va
5
kondensator plastinkalari yuzasi kamaytirdi va kondensator qoplamalarini bir-
biridan uzoqlashtirib, uchqun hosil qiluvchi bo’shliq bilan ajratilgan ikkita
tayoqchadan iborat yaxlit tizim holiga keltirdi.
6
Gers bu tajribasi natijasida yopiq tebranish konturidan ochiq tebranish
konturini ( Gers vibratorini ) hosil qiladi .
Ochiq tebranish konturida elektromagnit maydon konturni o’rab turgan
bo’shliqda mujassamlashgan bo’ladi va shuning uchun ham elektromagnit
nurlanishning intensivligi keskin ortadi. Bunday tizimda tebranish, kondensator
qoplamalariga ulangan EYK manbai hisobidan quvvatlanib turadi. Uchqunli
bo’shliq esa kondensator qoplamalari orasidagi potensiallar farqini dastlab
zaryadlangan potensiallar farqigacha orttirish uchun ishlatiladi.
ν =
1
T
va
T = 2 ⋅ π ⋅ √L ⋅ C
bo’lganligidan L va C ning kamayishi bilan tebranish
chastotasi ortadi. Bu vibratordan endi o’zgaruvchi elektr maydon kondensator ichida
mujassamlashgan bo’lmay, balki vibratorni tashqi tomondan o’rab turadi. Natijada
elektromagnit nurlanishning intensivligi keskin ortadi. Gers birinchi ochiq vibrator
tarqatadigan elektromagnit to’lqinlarni shu to’lqinlar chastotasiga moslangan
ikkinchi vibrator ( resonator ) yordamida qayd etdi.
Gerts uchqun hosil qilish uchun uchida metall sharlar bo’lgan mis simlardan
foydalangan, uchqun bo'shlig'iga Rumkorf o’ramini kiritadi. Bu tuzilma yuqori
kuchlanish bilan ishlatilsa, bo'shliqda uchqun pasayadi va tebranishlar uchqunning
yonish vaqtidan qisqa vaqtda tebranadi. Elektromagnit to'lqinlarning uzunligi
vibratorning o'zidan taxminan ikki baravar katta. Gers tomonidan ishlatiladigan eng
kichik tebranishlar (0,26 m) to’lqin uzunligidan 0,6 m to'lqin uzunligiga qadar
bo’lgan. Gers tebranishlarni yo'naltiruvchi tekis to'lqinlarni olish uchun sferik
oynalardan foydalandi. Metall, nometall va prizma yordamida Gers ko'rinmas
spektrning elektromagnit to'lqinlarini aks ettirish va sinish qonuniyatlari spektrining
geometrik optika qonunlariga bo'ysunishiga a’min bo’ladi. Gers shuningdek,
elektromagnit to'lqinning tezligini o'lchab, tik turgan to'lqinni yaratdi va uning
uzunlgini o'lchadi .
7
Rumkorf g’altagi
Elektromagnit to’lqinlar ikkinchi vibratorga yetganda unda elektromagnit
tebranishlar vujudga keladi va uchqunli oraliqda uchqun chaqnashi ro’y beradi.
Elektromagnit to’lqinlarning qayd qilinishi va chaqnash ro’y berishi elektromagnit
to’lqinlar energiya tashishini ko’rsatadi. Gers vibrator va rezonatordan foydalanib,
elektromagnit to’lqinlar boshqa to’lqinlarga xos bo’lgan xususiyatlarga ham ega
ekanligini ko’rsatadi.
8
Xulosa qilib shuni aytishimiz mumkinki, Gers elektromagnit to’lqinlar
yordamida axborot almashinish ya’ni telekommunikatsiya sohasiga juda ko’p
foydali ishlarni bajardi.
Yopiq tebranis konturini tahrirlab ochiq tebranish konturini yaratdi va u orqali
elektromagnit maydon hosil qila oldi.
Gers vibratory yordamida 0.6 m dan 10 m gacha to’lqin uzunlikli yassi
to’lqinlar hosil qilindi va elektromagnit to’lqinlar ko’ndalang to’lqinlar ekanligi
namoyon bo’ldi. Gers turg’un elektromagit to’lqinlarni hosil qildi va ular yordamida
elektromagnit to’lqinlarning tezligini aniqlab, uning yorug’lik tezligi bilan mos
kelishini ko’rsatdi. Undan tashqari Gers to’lqin uzunliklarini ham hisobladi.
Keyinchalik bu izlanishlarning mantiqiy davomi sifatida ish olib borgan Popov,
Markoni elektromagnit to’lqinlar orqali axborot uzatish va qabul qilib olish
jarayonlariga yo’l ochib berdi.
9
Mavzu: Yorug‘lik interferensiyasini kuzatish usullari
Reja:
1. Yorug’lik almashishini texnik qo’llanmalari
2.
Interferensiya hodisasi
3. Optik yo’llar farqi
10
Yorug'lik aralashuvini amalga oshirish uchun turli xil texnikalar
qo'llaniladigan kogerent yorug'lik nurlarini olish kerak. Lazerlar paydo bo'lishidan
oldin yorug'lik interferensiyasini kuzatish uchun barcha asboblarda bir xil
manbadan chiqadigan yorug'lik nurlarini ajratish va keyinchalik yaqinlashtirish
orqali kogerent nurlar olingan. Amalda buni ekranlar va uyalar, nometall va
sindiruvchi jismlar yordamida amalga oshirish mumkin. Keling, ushbu usullardan
ba'zilarini ko'rib chiqaylik.
1. Young usuli. Yorug'lik manbai yorqin yoritilgan tirqish S bo'lib, undan
yorug'lik to'lqini S tirqishiga parallel bo'lgan ikkita tor teng masofadagi S1 va S2
tirqishlariga tushadi. Shunday qilib, S1 va S2 tirqishlari kogerent manbalar rolini
o'ynaydi.
Interferentsiya sxemasi (BC maydoni) S1 va S2 ga parallel ravishda bir oz
masofada joylashgan ekranda (E) kuzatiladi. Yuqorida aytib o'tilganidek,
interferensiya hodisasini birinchi bo'lib T. Jung kuzatgan.
2. Fresnel nometalllari. S manbasidan yorug'lik bir-biriga nisbatan 180 ° dan
bir oz farq qiladigan burchak ostida joylashgan ikkita tekis ko'zgu A1O va A2O
ustiga ajraladigan nurda tushadi (burchak
kichik). Yassi ko'zgularda tasvirni
qurish qoidalaridan foydalanib, manba ham, uning tasvirlari ham S1 va S2 (ularning
orasidagi burchak masofasi 2
ga teng) markazi O nuqtada joylashgan r radiusli bir
xil doirada yotishini ko'rsatish mumkin. (ko'zgularning aloqa nuqtasi).
11
Ikkala oynadan aks ettirilgan yorug'lik nurlarini S1 va S2 xayoliy manbalardan
kelgan deb hisoblash mumkin, ular S ning ko'zgulardagi xayoliy tasvirlaridir.
Hayoliy manbalar S1 va S2 o'zaro bog'liq bo'lib, ulardan chiqadigan yorug'lik
nurlari bir-biri bilan uchrashib, o'zaro bog'lanish mintaqasiga aralashadi. Ko'rsatish
mumkinki, bir-biriga yopishgan nurlarning maksimal ajralish burchagi 2
dan katta
bo'lishi mumkin emas. To'g'ridan-to'g'ri yorug'likdan deklanşör (3) bilan
himoyalangan ekranda (E) interferentsiya namunasi kuzatiladi.
3. Frenel biprizmasi. U kichik sinishi burchakli ikkita bir xil asosli buklangan
prizmadan iborat. S manbadan yorug'lik ikkala prizmada ham sinadi, buning
natijasida yorug'lik nurlari kogerent bo'lgan S1 va S2 xayoliy manbalardan
chiqayotgandek biprizma orqasida tarqaladi. Shunday qilib, kogerent nurlar ekran
yuzasiga (soyali maydonda) qo'yiladi va interferensiya kuzatiladi.
Ikki manbadan interferentsiya naqshini hisoblash. Yorug'lik interferensiyasini
kuzatishning yuqoridagi usullari uchun interferentsiya naqshini hisoblash bir-biriga
12
etarlicha yaqin joylashgan ikkita tor parallel tirqish yordamida amalga oshirilishi
mumkin .
S1 va S2 yoriqlari bir-biridan d masofada joylashgan va kogerent (ba'zi optik
tizimda S manbasining haqiqiy yoki xayoliy tasvirlari) yorug'lik manbalari.
Interferensiya ekranning ixtiyoriy A nuqtasida ikkala tirqishga parallel va ulardan l
masofada joylashgan, l
≫
d bilan kuzatiladi. Yo'naltiruvchi nuqta O nuqtada
tanlanadi, u teshiklarga nisbatan nosimmetrikdir.
O dan x masofada joylashgan ekranning istalgan A nuqtasidagi intensivlik
\u003d
𝑠
-
𝑠
optik yo'l farqi bilan aniqlanadi.
bundan
𝑠
-
𝑠
= 2xd, yoki
(
l
≫
d shartdan kelib chiqadiki,
𝑠
+
𝑠
2l, shuning uchun
(1)
Topilgan
(1) qiymatini (2) va (3) shartlarga almashtirsak, intensivlik maksimali
kuzatiladi, deb olamiz, agar
(2)
va minimal, agar
13
(3)
Interferentsiya chegarasining kengligi deb ataladigan ikkita qo'shni maksimal (yoki
minimal) orasidagi masofa
(4)
x interferensiya tartibiga (m ning qiymati) bog’liq emas va l, d va
0
ma’lumotlar uchun o’zgarmasdir. (4) formulaga muvofiq
x d ga teskari
proporsional; binobarin, manbalar orasidagi katta masofada, masalan, d
l da
alohida bandlar farqlanmaydi. Ko'rinadigan yorug'lik uchun
0
10
m, shuning
uchun vizual kuzatish uchun mavjud bo'lgan aniq interferentsiya sxemasi l
≫
d da
sodir bo'ladi (hisoblashda bu holat hisobga olingan).
x da l, d ning o'lchangan
qiymatlariga ko'ra (4) yordamida yorug'likning to'lqin uzunligini eksperimental
ravishda aniqlash mumkin. (2) va (3) iboralardan kelib chiqadiki, ekranda ikkita
kogerent yorug'lik manbalari tomonidan yaratilgan interferentsiya naqshlari bir-
biriga parallel ravishda yorug'lik va quyuq chiziqlar almashinishidir. m = 0 ga mos
keladigan asosiy maksimal O nuqtadan o'tadi. Undan yuqoriga va pastga bir-biridan
teng masofada birinchi (m = 1), ikkinchi (m = 2) tartiblarning maksimal
(minimumlari) va boshqalar.
Biroq tasvirlangan rasm faqat monoxromatik yorug'lik bilan yoritilganda amal qiladi
(
0
= const). Agar oq yorug'lik ishlatilsa, ya'ni 0,39 mkm (spektrning binafsha
qirrasi) dan 0,75 mkm (spektrning qizil qirrasi) gacha bo'lgan uzluksiz to'lqin
uzunliklari to'plami bo'lsa, u holda har bir to'lqin uzunligi uchun interferentsiya
maksimallari formula (4) ga muvofiq bo'ladi. bir-biriga nisbatan siljiydi do'st va
kamalak chiziqlar kabi ko'rinadi. Faqat m = 0 bo'lganda, barcha to'lqin
uzunliklarining maksimallari bir-biriga to'g'ri keladi va ekranning o'rtasida oq chiziq
kuzatiladi, uning ikkala tomonida birinchi, ikkinchi darajali maksimallarning
spektral rangli chiziqlari nosimmetrik tarzda joylashadi. (oq tasmaga yaqinroq
binafsha rangli zonalar bo'ladi, bundan keyin - qizil rang zonalari).
14
Mavzu:
Kontakt xodisalari
Qattiq jism o'tkazuvchanlik turi bilan farqlanuvchi yoki o‘tkazuvchanlik turi
bil xil boiib, solishtirma qarshiligi bilan farqlanuvchi sohalari orasidagi kontakt
natijasida hosil bo‘ladigan o‘tkinchi qatlam
elektr o‘tish
deb ataladi.
Yarim
o'tkazgich asboblarda
elektron
-
kovak
o‘tish
yoki
p - n o‘tish
debataluvchi elektr
o‘tishdan keng foydalaniladi. Taqiqlangan zonalari kengligi teng, ya’ni kimyoviy
jihatdan bir xil yarimo‘tkazgich materiallar (masalan, Si yoki GaAs) asosidagi elektr
o‘tishlar
gomo o‘tish,
taqiqlangan zonalari qiymati bir-biridan farqlanuvchi yarim
o‘tkazgichlar asosidagi o‘tishlar esa
getero o‘tish
deb ataladi. Metallarda
taqiqlangan zona bo‘lmagani sababli getero o‘tishlaming xususiy holiga mos,
metall
– yarim o‘tkazgich
deb ataluvchi elektr
о‘tishlar
ham elektronikada keng
qo‘lIaniladi. Ko‘p yarim o‘tkazgich asboblar va integral mikrosxemalarning ishlash
prinsipi elektr o‘tishlaming xususiyatlariga asoslanadi. Muvozanat holatda
p-n
o‘tish
yarim o‘tkazgich asboblarning aksariyati
bir jinsli bo'lmagan
yarim o‘tkazgichlar
asosida yaratiladi. Xususiy holda, bir jinsli bo‘lmagan yarim o‘tkazgich
monokristallning ma’lum sohasi
p
- turli, boshqa sohasi
n
- turli o'tkazuvchanlikni
namoyon etadi. Yarim o‘tkazgichning
p
- va
n —
sohalari chegarasidan ikki
tomonda hajmiy zaryad sohasida
elektron — kovak o‘tish
yoki
p-n o‘tish
hosil
bo‘ladi. Uning ishlash mexanizmini oydinlashtirish uchun
n -
sohadagi elektronlar
va
p -
sohadagi kovaklar soni bir-biriga teng va har bir sohada oz miqdorda noasosiy
zaryad tashuvchilar mavjud deb hisoblaymiz. Xona temperaturasida
p -
turli yarim
o‘tkazgichda akseptor kirishmalar manfiy ionlarikonsentratsiyasi
Na
kovaklar
konsentratsiyasi
p
ga,
n –
turli yarim o‘tkazgichda esa donor kiritmalar musbat
ionlari konsentratsiyasi
N,
elektronlar konsentratsiyasi
n
ga teng.
p – v & n -
sohalar chegarasida
kovaklar va elektronlar konsentratsiyasi gradienti mavjud bo‘lganligi sababli
elektronlaming
p -
sohaga, kovaklaming
n
– sohaga diffuziyasi boshlanadi.
15
1-rasm. Termodinamik muvozanat holatidagi
p-n
o‘tish.
Diffuziya natijasida chegara yaqinidagi
n
- sohada elektronlar konsentratsiyasi
qo‘zg‘almas musbat donor ionlari konsentratsiyasidan kamayadi va bu qatlam
musbat zaryadlana boshlaydi. Bir vaqtning o‘zida chegaradosh
p -
sohada kovaklar
konsentratsiyasi ham qo‘zg‘almas manfiy akseptor ionlari konsentratsiyasidan
kamayadi va bu qatlam manfiy zaryad ola boshlaydi (2.1a-rasm). Natijada,
chegaradan ikki tomonda qo‘sh elektr qatlam hosil boiadi. Rasmda musbat va
manfiy ishoralar bilan belgilangan doirachalar mos ravishda donor va akseptor
kiritmalar ionlarini tasvirlaydi. Hosil bo‘lgan qo‘sh elektr qatlami
p-n
o'tish deb
16
ataladi. Ushbu qatlamda harakatchan zaryad tashuvchilar bo‘lmaydi. Shuning uchun
uning solishtirma qarshiligi
p -
va
n -
sohalamikiga nisbatan juda yuqori bo‘ladi.
Adabiyotlarda bu qatlam
kambag‘allashgan
yoki
i-soha
deb ataladi.
p-
va
n-
sohalar chegarasidan ikki tomonda joylashgan hajmiy zaryad musbat va manfiy
ishoraga ega bo‘Igani sababli
p-n
o‘tish sohasida kuchlanganligi
Ё
bo‘lgan ichki
elektr maydon hosil qiladi. Ushbu maydon qo‘sh elektr zaryad sohasiga kirgan
asosiy zaiyad tashuvchilar uchun tormozlovchi ta’sir qilib, ulaming
p-n
o‘tish orqali
qo‘shni sohaga o‘tishiga qarshilik ko'rsatadi. Potensialning
p-n
o‘tish yuzasiga
perpendikular bo‘lgan X yo‘nalishda o'zgarishi 1.b-rasmda ko‘rsatilgan. Bu yerda
p-
va
n
- sohalar chegarasidagi potensial nol potensialga teng deb qabul qilingan.
Funksiyasi hamda zaryad tashuvchilaming zonalar bo‘yicha taqsimlanishi bilan
birgalikda 1.d-rasmda ko'rsatilgan.
p-n
o‘tishda voltlarda ifodalangan
kontakt
potensiallar farqi
𝑈 = 𝜑 − 𝜑
ga teng bo‘lgan potensial to‘siq yoki kontakt
potensiallar farqi hosil bo‘lishi 1.b-rasmdan ko‘rinib turibdi.
Uk
qiymati yarim
o‘tkazgich taqiqlangan zona kengligi va kiritmalar konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘lib,
quyidagi ifoda bilan hisoblanadi
𝑼
𝑲
=
𝒌𝑻
𝒒
𝒍𝒏
𝒏
𝒏
𝒏
𝒑
=
𝒌𝑻
𝒒
𝒍𝒏
𝒑
𝒏
𝒑
𝒑
Odatda germaniyli
p-n
o‘tishlar uchun kontakt potensiallar farqi
𝑈 ≈ 0.35
V
ni, kremniylilar uchun esa - 0,7V ni tashkil etadi.
p-n
o‘tishni hosil qiluvchi
N
d
va
N
a
kiritmalar konsentratsiyasi texnoiogik chegarada zinasimon o‘zgarsa
keskin p-n
o'tish
yuzaga keladi. Uning kengligi
l0
nafaqat kiritmalar konsentratsiyasiga, balki
17
o‘tishdagi konsentratsiyaning o‘zgarish qonuniyatiga bog‘liq bo‘lib, quyidagi ifoda
bo‘yicha topiladi.
𝒍
𝟎
=
𝟐𝜺
𝟎
𝜺
𝒒
𝑼
𝑲
𝟏
𝑵
𝜶
+
𝟏
𝑵
𝒅
va mikrometming o‘nlarcha ulushidan bir necha mikrometrgacha bo‘lgan
qiymatlarni tashkil etadi. Demak, tor
p-n
o‘tish hosil qilish uchun yarim
o‘tkazgichga yuqori konsentratsiyali kiritmalar kiritish, keng
p-n
o‘tish hosil qilish
uchun esa kiritmalar konsentratsiyasi kichik bo‘lishi kerak.
Bu yerda,
q
- elektron zaryadi,
𝜀
- elektr doimiysi,
𝜀
-
yarimo‘tkazgichning
nisbiy elektr doimiysi.
Nomuvozanat holatda
p-n
o‘tish
p-n o’tish toklari
. Elektron va kovakning o‘rtacha issiqlik energiyasi
yarimo‘tkazgich temperaturasi bilan belgilanadi va
kT
ga teng,
k
— Bolsman
doimiysi,
T
-
absolut temperatura. Yarim o‘tkazgichdagi har bir zarra energiyasi
o‘rtacha energiyadan farq qiladi. Aynimagan
n
-yarimo‘tkazgichda energiyasi
W
t
dan kichik boimagan elektronlar konsentratsiyasi Bolsman taqsimotiga binoan
quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:
𝒏 = 𝒏
𝒏
∗ 𝒆𝒙𝒑 −
𝑾
𝒕
𝒌𝑻
Undan yuqori energiyali zarrachalar soni eksponensial ravishda keskin
kamayishi ko‘rinib turibdi. Bu yerda
n
n
-
asosiy zaryad tashuvchilaming konsen-
18
tratsiyasi. Shunga o‘xshash ifoda kovaklarni energiyalar bo'yicha taqsimlanishini
belgilaydi.
p –
va
n
-
yarimo‘tkazgichlar kontaktga keltirilganda energiyasi yuqori
bo'lgan zaryad tashuvchilar
𝑊 ≥ 𝑈 /𝑞
p-n
o‘tish orqali qo‘shni sohalarga
diffuziyalanish hisobiga
p-n
o‘tishning elektr maydoniga teskari yo‘nalishda
siljiydilar. Natijada
diffuziya toki I
DIF
hosil bo‘ladi. Asosiy zaryad tashuchilaming
p-n
o‘tish orqali diffuziyalanishi bilan bir vaqtda noasosiy zaryad tashuvchilaming
p-n
o‘tish maydoni yo‘nalishida siljishi boshlanadi. Bu maydon noasosiy zaryad
tashuvchilarga tezlatuvchi ta’sir ko‘rsatib,
dreyf tokini
hosil qiladi.
p-n
o‘tishga
elektr kuchlanish berilmaganda termodinamik muvozanat yuzaga keladi, ya’ni diffu-
ziya va dreyf toklari absolut qiymatlari teng bo‘ladi. Diffuziya va dreyf toklari
qarama-qarshi tomonlarga yo‘nalgan boigani sababli
p-n
o‘tish orqali tok oqmaydi,
ya’ni makroskopik zaryad tashish amalga oshmaydi (1d-rasm).
p-n о‘tishning
to‘g‘ri ulanishi.
Agar
p-n
o‘tishga tashqi kuchlanish
U
0
berilsa, muvozanat buziladi
va undan tok oqib o‘ta boshlaydi. Kuchlanish manbaining musbat qutbi
p
-
sohaga,
manfiy qutbi esa
n-
sohaga ulansa,
p-n
o‘tish
to‘g ‘ri ulangan
yoki
to‘g ‘ri
siljitilgan
deb ataladi .
19
Mavzu: “Yarim o’tkazgich – yarimo’tkazgich” chegaralarida kontakt
hodisalar.
Reja:
1.O’tkazgichdagi zaryad tashuvchilar.
2.Yuqori oqim zichligi.
3.
Boyitilgan qatlam va dielektrik bo'shliq bilan aloqa.
20
Elektr tokining o'tishida yuzaga keladigan muvozanatsiz elektron hodisalar.
yarimo'tkazgichning metall yoki elektrolit bilan aloqasi orqali yoki ikki xil yarim
o'tkazgichning (heterounction) aloqasi orqali yoki har xil turdagi zaryad tashuvchilar
bilan bir xil yarim o'tkazgichning ikki hududining chegarasi orqali (qarang: p - p-
o'tish) va ularning turli konsentratsiyalar.
Ikki xil narsani aloqaga keltiring. materiallar tashuvchilarning oqimi (aniqlik
uchun, elektronlar) biridan ikkinchisiga va kontakt potentsial farqi VK shakllanishi
bilan birga keladi. Aloqa potentsiallari farqining maydon kuchi yarimo'tkazgichning
chuqurligiga silliq ravishda kamayadi, bu esa energiyaning chekkalarining
kontaktga yaqin egilishiga olib keladi. bantlar (valentlik va o'tkazuvchanlik zonasi).
Burilish yo'nalishi va uning kattaligi ish funktsiyalaridagi farq bilan aniqlangan VK
belgisi va kattaligiga, shuningdek interfeysda lokalizatsiya qilingan zaryadlarning
belgisi va kontsentratsiyasiga bog'liq (adsorbsiyalangan ionlar, zaryadlangan sirt
nuqsonlari va boshqalar, qarang. quyida).
Kontaktlarni tekislash. Metallning elektron yarimo'tkazgich bilan aloqa
qilganda, zonalarning yuqoriga egilishi (1-rasm) yarimo'tkazgichning yaqin aloqa
qatlamida elektronlar etishmasligi va natijada o'tkazuvchanlikning pasayishi (tushish
qatlami, to'siq qatlami, chiqishning III qatlami). Elektrning etarlicha kuchli
tükenmesi bilan. bu qatlamning qarshiligi yarimo'tkazgichning neytral hajmining
21
qarshiligida ustunlik qiladi, shuning uchun ikkinchisini e'tiborsiz qoldirish mumkin.
Qatlamning qarshiligining qiymati unga qo'llaniladigan kuchlanishga juda bog'liq.
Bu qatlamning oqim kuchlanish xarakteristikasining (CVC) katta chiziqli
bo'lmasligiga va xususan, qo'llaniladigan kuchlanish belgisiga nisbatan uning kuchli
assimetriyasiga olib keladi: CVC ning teskari tarmog'idagi qarshilik ko'p tartibli.
to'g'ridan-to'g'ri filialdagi qarshilikdan yuqori kattalik (tuzatish effekti). CVC ning
to'g'ridan-to'g'ri filiali bunday tashqi ko'rinishga mos keladi. kuchlanish, uning
maydoni kontakt potentsial farqi maydonini kamaytiradi va qatlamni toraytiradi.
Shaklda. 1 bu pozitsiyaga mos keladi. metall ustidagi potentsial.
CVC ning teskari
filiali ext maydonlarining qo'shilishiga mos keladi. manba va VK (metalldagi salbiy
potentsial). Bunday holda, tükenmiş qatlam ortib borayotgan ext bilan kengayadi.
Kuchlanishi. I-V xarakteristikasining chiziqli bo'lmaganligi va metall-yarim
o'tkazgich kontaktida tokni to'g'rilash ta'siri Schottky diodlarida qo'llaniladi.
Yuqori oqim zichligida, ohm. kontaktlarning harakati elektronlarning
monopolyar in'ektsiyasi tufayli buziladi, masalan, metalldan yarimo'tkazgichga
(qarang: Yarimo'tkazgichlarda zaryad tashuvchilarning in'ektsiyasi). Agar joriy
zichlik bo'lsa, in'ektsiya sezilarli bo'ladi
bu erda n - yarimo'tkazgichdagi asosiy zaryad tashuvchilar elektronlarining
konsentratsiyasi, D - ularning koeffitsienti. diffuziya, RD - Debay skrining radiusi, e
- elementar zaryad. Oqim kuchayishi bilan yarimo'tkazgichning o'tkazuvchanligi
AOK qilingan elektronlar tomonidan ko'proq va ko'proq aniqlanadi, ularning
kontsentratsiyasining oshishi ularning fazoviy zaryadi bilan chegaralanadi (bo'shliq
zaryadi bilan cheklangan oqimlar). Natijada, namunaning o'tkazuvchanligi sezilarli
darajada chiziqli bo'lmaydi. Elektr ohm qarshilik. boyitilgan qatlam bilan aloqa
dielektrik mavjudligida ortadi. metall va yarimo'tkazgich o'rtasida D oraliq qatlam
(masalan, metall oksidi, 3-rasm). Interlayerning tunnel o'tkazuvchanligi tufayli
uning kichik qalinlikdagi o'tkazuvchanligi
22
ahamiyatsiz bo'lib qoladi. Interlayerda, shuningdek, oksid-yarim o'tkazgich
interfeysida, qoida tariqasida, zaryad tashuvchilarni ushlab turish markazlari paydo
bo'ladi, ularning maydoni kontakt potentsial farqi maydoni bilan bir qatorda,
zonalarning kontaktga yaqin egilishini boshqaradi. , uning kattaligini sezilarli
darajada o'zgartiradi va ba'zan uning belgisi (qarang MIS tuzilishi ). Bu
qonunningning beqarorligi va takrorlanmasligiga olib keladi. metall-yarim
o'tkazgichli kontaktlar.
Boyitilgan (qulfga qarshi) qatlam bilan aloqa qiling.
Boyitilgan qatlam va dielektrik bo'shliq bilan aloqa.
Shuning uchun, ushbu qonunni yaratish. Kontaktlar ko'pincha yarimo'tkazgichning,
masalan, asosiy hajmi bilan izotopik gomo-birikma hosil qiluvchi kuchli dopingli
kontaktli hududlarni afzal ko'radi. n + -n (4-rasm), bu erda o'tish og'ir (n +) va zaif
(n) doplangan hududlar tomonidan hosil bo'ladi. Bunday o'tish blokirovkaga qarshi
qatlam bilan metall-yarimo'tkazgichli aloqa bilan bir xil xususiyatlarga ega. Bunday
23
qonunning ning xususiyatlari. kontaktlar to'g'ridan-to'g'ri metallda zonalarning
egilishiga bog'liq emas.
Xulosa: Elektr tokining o'tishida yuzaga keladigan muvozanatsiz elektron
hodisalar. yarimo'tkazgichning metall yoki elektrolit bilan aloqasi orqali yoki ikki
xil yarim o'tkazgichning (heterounction) aloqasi orqali yoki har xil turdagi zaryad
tashuvchilar bilan bir xil yarim o'tkazgichning ikki hududining chegarasi orqali
(qarang: p - p-o'tish) va ularning turli konsentratsiyalar. Yuqori oqim zichligida,
ohm. kontaktlarning harakati elektronlarning monopolyar in'ektsiyasi tufayli
buziladi, masalan, metalldan yarimo'tkazgichga (qarang: Yarimo'tkazgichlarda
zaryad tashuvchilarning in'ektsiyasi). Agar joriy zichlik bo'lsa, in'ektsiya sezilarli
bo'ladi.
24
Foydalanilgan adabiyotlat:
1.
Никольский В. В., Никольская Т. И.
Электродинамика и распространение
радиоволн. М.: Наука, 1989. С. 324.
2. 39. Доклад А. С. Попова о телеграфировании без проводов на съезде
железнодорожных электротехников в г. Одессе. 18 сентября 1897 г. //
Изобретение радио. А. С. Попов. Документы и материалы / Составители:
Е. А. Попова-Кьяндская, В. М. Родионов, М. И. Мосин, В. И. Шамшур. Под
ред.
А. И. Берга
. — М.: Наука, 1966. — С. 105—112.
3.
Герц Г. Р.
XI. О весьма быстрых электрических колебаниях.
Рытов, 1948
,
с. 131—148
4.
Хвольсон О. Д.
Опыты Герца и их значение
//
Электричество
. — 1890. —
№ 3. — С. 42—47.
5.
Хвольсон О. Д.
Опыты Герца и их значение
//
Электричество
. — 1890. —
№ 4. — С. 61—66.
6.
Download - Kontakt hodisalar (kompy.info)
Dostları ilə paylaş: |