Kirishmali elektr o’tkazuvchanlik.
2. Yarim o’tkazgichlarga o’ziga qo’shni bo’lgan uch yoki besh valentlik element atomlaridan juda ozgina kiritganimizda ham ularning elektr o’tkazuvchanligi juda ortib ketadi.Masalan: kremniyga 0,001 foiz fosfat kiritsak, hona haroratida uning solishtirma qarshiligi 6.10-3Om.m, ya’ni sof kremniyning solishtirma qarshiligiga nisbatan 105 marta kichi bo’lar ekan. Demak, yarim o’tkazgichning elektr o’tkazuvchanligi shuncha marta ortadi.
Shuning uchun kirishmali yarim o’tkazgichlarda elektr o’tkazuvchanligining shususiy hollarini qarab chiqaylik.
Buning uchun juda oz kremniyga margumush (As) kiritamiz. Margumush beshinchi gruppa elementi bo’lib, besh valentlidir. Margumush atomi kristal panjaradagi kremniy atomlarining birini o’rnini egallab, o’zining 4-ta elektroni bilan qo’shni 4-ta kremniy atoni bilan bo’g’lanadi, ortiqcha beshinchi elektroni panjaralar orasida erkin electron bo’lib qoladi. Margumush atomi esa musbat ionga aylanadi bu holda tishik hosil bo’lmaydi, zaryad tashunchi zarra faqat elektronlardan iborat bo’ladi. Shuning uchun bunday kirishmali yarim o’tkazgichlarni electron o’tkazuvchan yoki n tip yarim o’tkazgich deyiladi. Bunday kirishmali atomlarga donor deyiladi. Bular taqiqlangan zonada o;tkazuvchanlik zonasi yaqinida donar sathini hosil qiladi.
|
Ikkinchi holda kremniyga bor (B) atomidan juda oz miqdorda kiritaylik. Bor uch valentli bo’gani uchun kremniyning kristal panjara tugunlaridan biriga joylashganda o’zidagi uchta electron bilan qo’shi uchta kremniy atomi bilan bo’g’lanish uchun o’zidan nariroqda turgan bo’g’lanishdagi elektronni tortib olib, u yerda “teshik” hosil qiladi.
|
Bu holda bor atomi manfiy zaryadlanib manfiy ionga aylanadi buday kirishmali yarim o’tkazgichga elektr maydon ta’sir etsa “teshik” o’z navbatida qo’shni elektronni tortib olib, maydon yo’nalishida harakatlanadi. Bu holdagi lektr o’tkazuvchanlikga “teshik” elektr o’tkazuvchanlik deyiladi. Yarim o’tkazgichlarga esa p- tip deyiladi, demak yuqori temperaturalarda yarim yotkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligi kirishmali va hususiy o’tkazuvchanliklar yig’nindisidan iborat bo’ladi.
3. To’la zanjir uchun Om qonunini ilgargi maruzalarda batafsil to’xtalib o’tgan edik. Shu sababli bunda, Om qonunining ifodasini keltiramiz:
bunda U-kuchlanish, R- zanjirning tashqi qarshiligi, r- manbai ichki qarshiligi.
Demak, zanjurdagi tok kuchi potentsiallar farqiga to’g’ri, tashqi va ichki qarshilikklar yig’indisiga teskari proprtsianal ekan.
Ikkitadan ortiq o’tkazgichningulanish nuqtasiga tugun deyiladi
|
Faraz qilaylik: o’tkazgichdan o’tayotgan I0 tok kuchi B tugundan 1,2,3 tarmoqlar bo’yicha taqsimlansin. B tugunga kelgan tok kuchi I ish tugundan tarmoqlanib chiqqan tok kuchlari I1, I2, I3 ning algebrayik yig’ndisiga teng bo’ladi. I=I1+I2+ I3 Btugunga kelgan tokni musbat, undan chiqqan toklarni manfiy deb olinsa, bu ifoda
|
quyidagicha yoziladi. I+(-I1)+(- I2)+(- I3)=0 yoki
Bunda n-tarmoqlangan o’tkazgichlarning umumiy soni. Bu formula Kirxgofning birinchi qonunini ifodalaydi. Tokning tarmoqlanish nuqtasidagi tok kuchlarining algebraic yig’indisi nolga teng.
Bu qonun o’zgarmas toklarga nisbatan olingan elektr zaryadlarning saqlanish qonunining o’zidir. Ko’rinib turibdiki, o’tkazgichning hech erida zaryad to’xtab qolmaydi, har qanday tugunga qancha zaryad kelsa shu tugundan shuncha zaryad chiqib ketadi.
Tok zanjiri bir necha qarshilik va manbadan iboratyopiq zanjirdan iborat murakkab zanjir bo’lsa bu vaqtda har qaysi qismni alohida tekshirish talab etiladi.
Tarmoqlanuvchi toklarning murakkab sistemasida
|
ihtiyoriy ravishda 1,2,3 qismlarni ajratib olaylik. Faraz qilaylik: 1-2, 2-3,3-1 tomonlardagi tok manbalarining E.YU. K lari ulangan o’tkazgichlarning qarshiliklari R1,R2,R3 hamda ularning uchlaridagi potensiallar ayirmasi bo’lsin. Umumiy holda zanjirning ba’zi bir qismlarida E. YU.
|
K
E1
bo’lmasligi yoki elementlar qarama-qarshi ulanishi ham mumkin.
Qismdagi tok va E.YU. K lar soat sitirelkasi bo’yicha yo’nalgan bo’lsa musbat, teskariga yo’nalgan bo’lsa manfiy deb hisoblab, har bir qismiga Om qonunini tadbiq etamiz: φ2- φ1+ε1=I1R1 φ3- φ2+ε2=I2R2 φ4- φ3+ε3=I3R3 Bu tenglamalarning hadma-had yig’indisi: ε1+ ε2+ ε3= I1R1+ I2R2+ I3R3 chunki (φ2- φ1)+ (φ3- φ2)+ (φ1- φ3)=0 Demak: bu erda n-qismlar soni. Berk qismdagi E.YU.K larning algebraic yig’indisi tok kucjlarining tegishli o’tkazgich qarshiliklariga bo’lgan ko’paytmalarining yig;indisiga teng. (1) ifoda Kirxgofning ikkinchi qonuning matematik ifidasidir.
Dostları ilə paylaş: |