1
39
• I fəsil •
Müxtəlif mühitlərdə elektrik cərəyanı
•
Elektron-deşik keçidi (vә ya p-n keçidi). Əgər p-tip yarımkeçirici n-tip yarımke-
çiriciyə toxundurularsa, onların toxunma sərhədində elektron-deşik keçidi (və ya p-
n keçidi) yaranar. Bu zaman n-tip kristaldan elektronlar, p-tip kristaldan isə deşiklər
hərəkətə gələrək toxunma sərhədindən qarşı tərəflərə diffuz edəcək. Nəticədə toxun-
ma sərhədinin n-hissəsində müsbət, p-hissəsində isə mənfi yüklərin miqdarı arta-
caqdır – yarımkeçirici kristalın p-n keçidindә öz-özünә müxtәlif işarәli yüklәrin top-
landığı ikiqat tәbәqә yaranacaqdır (
b
).
İkiqat təbəqənin yükləri arasında yaranan elektrik sahəsi
kristalların to-
xunduğu ab sərhədində elektronların n-hissədən p-hissəyə, deşiklərin isə p-hissədən
n-hissəyə sonrakı keçidlərinin qarşısını alır. P-n keçidinə malik kristal sabit cərəyan
dövrəsinə qoşularsa, o, cərəyanı yalnız bir istiqamətdə yaxşı keçirəcəkdir. Bu istiqa-
məti təyin etmək çətin deyildir.
Düz birlәşmә. Fərz edək ki, n-tip kristal cərəyan mənbəyinin mənfi, p-tip kristal
isə müsbət qütbünə birləşdirilmişdir. Bu zaman cərəyan mənbəyinin yaratdığı elekt-
rik sahəsinin təsiri ilə n-tip kristaldan elektronlar, p-tip kristaldan isə deşiklər bir-
birinə qarşı ab sərhədinə doğru hərəkət edəcək. Sərhədi keçən elektronlar deşikləri
dolduraraq ab sərhədinin qalınlığını və deməli, kristalın ümumi elektrik müqavi-
mətini azaldacaqdır – dövrədən elektrik cərəyanı maneəsiz keçəcəkdir (
c
). Elektrik
yükdaşıyıcılarının yarımkeçirici kristallardan belә p-n keçidi düz keçid adlanır.
(b)
(c)
LAYİHƏ
40
Tәrs birlәşmә. Fərz edək ki, n-tip kristal cərəyan mənbəyinin müsbət, p-tip kristal
isə mənfi qütbünə birləşdirilmişdir (
d
).
Bu zaman cərəyan mənbəyinin yaratdığı elektrik sahəsinin intensivlik vektoru
ikiqat təbəqənin elektrik sahə intensivliyi ilə üst-üstə düşəcək. Xarici elektrik sahə-
sinin təsiri ilə n-tip kristaldan elektronlar, p-tip kristaldan deşiklər qarşılıqlı əks isti-
qamətlərə, ab sərhədindən kristalın əks uclarına doğru hərəkət edəcək.
Nəticədə, ab sərhədindəki ikiqat təbəqənin qalınlığı və deməli, kristalın ümumi
elektrik müqaviməti artacaq – dövrədən, demək olar, elektrik cərəyanı keçməyəcək-
dir (bax: sxem
d
). Elektrik yükdaşıyıcılarının yarımkeçirici kristallardan belә p-n
keçidi tәrs keçid adlanır.
Yarımkeçirici diod – bir p-n keçidindәn vә elektrik dövrәsinә birlәşdirmәk üçün
iki kontaktdan ibarәt cihazdır (
e
).
Yarımkeçirici diod n-tip keçiriciliyə malik germanium və ya silisium kristalından
hazırlanır. Kristalın səthinə indium damcısı lehimlənir. İndium atomlarının əsas kris-
talın içərilərinə diffuziyası sayəsində kristalın həmin hissəsində p-tip keçiriciliyə
malik sahə əmələ gəlir. Kristalın n- və p-tip keçiriciliyə malik sahələrinın sərhədində
p-n keçidi yaranır. İndium kristalına lehimlənən kontakt
anod, silisium (və ya germanium) kristalına lehimlənən kon-
takt isə katod olur. Beləliklə, p-n keçidinə malik yarımke-
çirici diod sabit cərəyanı yalnız bir istiqamətdə keçirir. Ya-
rımkeçirici diodun biristiqamətli keçiriciliyi elektrik dövrə-
lərində sxematik olaraq xüsusi işarə ilə göstərilir (
f
).
(d)
(e)
(f)
LAYİHƏ
1
41
• I fəsil •
Müxtəlif mühitlərdə elektrik cərəyanı
•
Rütubətdən və xarici mexaniki təsirlərdən qorumaq üçün yarımkeçirici diodlar her-
metik metal, yaxud plastmas gövdə daxilində yerləşdirilir. O, vakuum diodu ilə müqa-
yisədə bir sıra üstünlüklərə malikdir: miniatür ölçülüdür, elektrik enerjisinə qənaət-
cildir, uzun müddət istismara yararlıdır (
g
).
1. Elektron-deşik keçiricilik nədir?
2. İki müxtəlif tip yarımkeçirici kristalın toxunma sərhədində ikiqat təbəqə necə yaranır?
3. Yarımkeçirici kristalların toxunma sərhədindəki ikiqat təbəqə p-n keçidində nə kimi rola
malikdir?
4. p-n keçidinin başlıca xassəsi nədir?
5. Yarımkeçirici diodun iş prinsipi nəyə əsaslanır?
(g)
Yaradıcı tәtbiqetmә
Hansı lampa daha parlaq işıqlanar?
Şəkildə yarımkeçirici diod və iki lampadan ibarət dövrə hissəsi
təsvir edilmişdir.
Nəticəni müzakirə edin:
Hansı lampa daha parlaq (və ya daha zəif) işıqlanar? Nə üçün?
Araşdırma
2
•
Cümlələri iş vərəqinə köçürün və onları tamamlayın.
1. Elektron-deşik keçidi (və ya p-n keçidi) –...
2. Düz keçid – ...
3. Tərs keçid –...
4. Yarımkeçirici diod – ...
Nә öyrәndiniz
Öyrәndiklәrinizi yoxlayın
LAYİHƏ
42
Y
ARIMKEÇİRİCİ СİHAZLAR
Termorezistor vә fotorezistor. Bunlar sadə yarımkeçirici cihazlardır, çünki onlar
məxsusi keçiriciliyə malik yalnız bir yarımkeçiricidən ibarətdir.
Termo – vә fotorezistorlar elektrik cәrәyanı yaratmır, onlar istiliyin vә ya işıqlan-
manın tәsiri ilә müqavimәtlәrini dәyişmәklә dövrәdәn keçәn cәrәyan şiddәtini artırıb-
azalda bilir. Belə ki, istiliyin və ya işıq şüalarının təsiri ilə yarımkeçirici kristalın valent
elektronları kovalent rabitədən qopur. Nəticədə, kristalda sərbəst elektronların və de-
şiklərin sayı artır, yarımkeçiricinin elektrik müqaviməti azalır və onun keçiriciliyi yük-
səlir.
1.10
Yarımkeçiricilər
hansı xassələ-
rinə görə belə
möcüzələr yara-
dır?
Bilirsinizmi ki, Yerətrafı orbitdə və planetlərarası fəzada uzun
müddət hərəkət edən kosmik aparatlarda elektrik enerjisi
yarımkeçirici cihazlar vasitəsilə əldə edilir?
Bilirsinizmi ki, son model cib telefonları
elə yarımkeçirici cihazlarla təchiz
edilmişdir ki, bu cihazlar akkumulyator
boşaldıqca telefonu əlavə elektrik
enerjisi ilə təmin edir?
Elektrik dövrəsində cərəyan şiddətini
dəyişən yarımkeçirici.
Təchizat: sabit cərəyan mənbəyi (4V), ampermetr, fotorezistor (“Yarımkeçiricilərdə elekt-
rik cərəyanı” cihaz dəstindən), açar, birləşdirici naqillər.
İşin gedişi: 1. Cihazları şəkildəki kimi ardıcıl birləşdirin (
a
). 2. Fotorezistorun səthini işıq
düşməsin deyə, kitabla örtün və açarı qapayıb dövrədən cərəyanın keçib-keçmədiyini
araşdırın. 3. Dövrənin qapalı vəziyyətində kitabı fotorezistorun səthindən uzaqlaşdırın və
baş verən hadisəni müşahidə edin.
Nəticəni müzakirə edin:
Yarımkeçirici fotorezistorun müqavimətinin işıqlanmadan asılılığına dair hansı nəticəyə
gəlmək olar?
Fotorezistorun iş prinsipinin mexanizmini necə izah edərdiniz?
Araşdırma
1
(a)
LAYİHƏ
Dostları ilə paylaş: |