Oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universitetining qo‘qon filiali

Kafedra mudiri ______________ I.Usmonov

Uslubiy ko’rsatma “Elektronika va elektr texnika” fakulteti kengashida muhokama qilingan va filial o‘quv-uslubiy kengashida muhokama qilish uchun tavsiya etilgan. (202_-yil “ __ ”_________dagi -sonli bayonnoma ).

Fakultet dekani ______________ A. Asqarov

Uslubiy ko’rsatma filialning o’quv- uslubiy kengashida ko‘rib chiqildi va foydalanishga tavsiya etildi. (202_ yil “___” _______dagi ____- sonli majlis bayonnomasi).

O’quv uslubiy bo'lim boshlig’i: _________ M. Qambarov


1-2-Amaliy mashg’ulotlar.
YaO‘ larning o‘ziga xos tayyorlanish xususiyatlarini o‘rganish.

Taqiqlangan zonalari kengligi teng, ya’ni kimyoviy jihatdan bir xil yarimo’t-kazgich materiallar (masalan, Si yoki GaAs) asosidagi elektr o'tishlar gomoo'tish, taqiqlangan zonalari qiymati bir-biridan farqlanuvchi yarimo'tkazgichlar asosidagi o'tishlar esa geteroo'tish deb ataladi. Metallarda taqiqlangan zona bo'lmagani sababli geteroo'tishlarning xususiy holiga mos, metall – yarimo'tkazgich deb ataluvchi elektr o'tishlar ham elektronikada keng qo'llaniladi.

Bunday bir jinsli bo‘lmagan yarim o‘tkazgichning p va n – sohalarning ajralish chegarasida hajmiy zaryad qatlami hosil bo‘ladi va bu sohalar chegarasidagi ichki elektr maydoni yuzaga keladi va bu qatlam elektron – kovak o‘tish yoki p-n o‘tish deb ataladi. Ko‘p sonli yarim o‘tkazgichli asboblar va integral mikrosxemalar ishlash prinsipining p-n o‘tish xossalariga asoslangan.
p-n o‘tish hosil bo‘lish mexanizmini ko‘rib chiqamiz. Soddalik uchun, n – sohadagi elektronlar va p – sohadagi kovaklar sonini teng deb olamiz. Bundan tashqari, har bir sohada uncha katta bo‘lmagan asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchi-lar miqdori mavjud. Xona temperaturasida p – turdagi yarim o‘tkazgichda akseptor manfiy ionlarining konsentratsiyasi Na kovaklar konsentratsiyasi pp ga, n– turdagi yarim o‘tkazgichda donor musbat ionlarining konsentratsiyasi Nd elektronlar kon-sentratsiyasi nn ga teng bo‘ladi. Demak, p- va n – sohalar o‘rtasida elektronlar va kovaklar konsentratsiyasida sezilarli farq mavjudligi tufayli, bu sohalar birlashtiril-ganda elektronlarning p – sohaga, kovaklarning esa n – sohaga diffuziyasi boshla-nadi.
Diffuziya natijasida n– soha chegarasida elektronlar konsentratsiyasi musbat donor ionlari konsentratsiyasidan kam bo‘ladi va bu soha musbat zaryadlana boshlaydi. Bir vaqtning o‘zida р- soha chegarasidagi kovaklar konsentratsiyasi kamayib boradi va u akseptor kiritmasi bilan kompensatsiyalangan ion zaryadlari hisobiga manfiy zaryadlana boshlaydilar . Plyus va minusli aylanalar mos ravishda donor va akseptor ionlarini tasvirlaydi.
Hosil bo‘lgan ikki hajmiy zaryad qatlami p-n o‘tish deb ataladi. Bu qatlam harakatchan zaryad tashuvchilar bilan kambag‘allashtirilgan. Shuning uchun uning solishtirma qarshiligi р- va n – soha qarshiliklariga nisbatan juda katta. Ba’zi hollarda adabiyotlarda bu qatlam kambag‘allashgan yoki i – soha deb ataladi.
p – va n – sohalar chegarasidan ikki tomonda joylashgan hajmiy zaryad mus-bat va manfiy ishoraga ega bo'lgani sababli p-n o'tish sohasida kuchlanganligi bo'lgan ichki elektr maydon hosil qiladi. Ushbu maydon qo'sh elektr zaryad sohasiga kirgan asosiy zaryad tashuvchilar uchun tormozlovchi ta’sir qilib, ular-ning 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 ko'rsatilgan. Bu yerda p – va n – sohalar chegarasidagi potensial nol potensialga teng deb qabul qilingan. p-n o'tishning zonalar energetik diagrammasi Fermi-Dirak funksi-yasi hamda zaryad tashuvchilarning zonalar bo'yicha taqsimlanishi ko'rsatilgan.
p-n o'tishda voltlarda ifodalangan kontakt potensiallar farqi ga teng bo'lgan potensial to'siq yoki kontakt potensiallar farqi hosil bo'lishi ko'rinib turibdi. UK qiymati yarimo’tkazgich taqiqlangan zona kengligi va kirishmalar konsentratsiyasiga bog'liq bo'lib, quyidagi ifoda bilan hisoblanadi.
Kremniy asosidagi IMSlarda metallashni amalga oshirish uchun asosan alyuminiydan foydalaniladi. Narhi qimmat bo‘lmagan holda, ko‘rsatib o‘tilgan metallar kabi, u r – kremniy bilan omik (to‘g‘rilamaydigan) kontakt hosil qiladi, kichik solishtirma qarshilikka ega va katta tokka chidaydi. Alyuminiy vakuumda termik bug‘latish usuli bilan sirtga o‘tkaziladi. n–turli soha bilan omik kontakt hosil qilish uchun undagi donorlar konsentratsiyasi 10²⁰ sm^-3 atrofida bo‘lishi kerak. Bundan yuqori konsentratsiyaga ega bo‘lgan soha n⁺ deb belgilanadi. Metallash jarayoni yarimo‘tkazgich plastina hajmida sxema elementlari hosil qilingandan so‘ng amalga oshiriladi. Birinchi navbatda plastina sirtida SiO₂ qatlam hosil qilinadi. Shundan keyin kremniy bilan kontaktlar hosil qilinishi kerak bo‘lgan joylarda, fotolitografiya usuli bilan, SiO₂ parda qatlamida “darcha”lar ochiladi. So‘ng vakuumda termik bug‘latish usuli bilan plastina sirtida qalinligi 1 mkm atrofida bo‘lgan alyuminiy qatlam hosil qilinadi. Kontakt yuzachalari va elektr jihatdan birlashtiruvchi o‘tkazgichlarning zaruriy shakli fotolitografiya usuli bilan hosil qilinadi. Alyuminiy qatlamining ishlatilmaydigan sohalari yemirish usuli bilan olib tashlanadi, so‘ngra alyuminiy bilan kremniy orasida kontakt hosil qilish uchun plastinaga termik ishlov beriladi. Hozirgi vaqtda metallashda elektr o‘tkazuvchanligi alyuminiyga nisbatan katta bo‘lgan mis ham qo‘llanilmoqda.
3-4-Amaliy mashg’ulotlar.