Ə.Ş. Abdinov, R. F. Mehdiyev, T. X. HÜseynov
Yüklə 0,99 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Şəkil 4.8.
102 elektronların yürüklüyü azalır, uyğun olaraq kristalın elektrik müqaviməti isə kəskin artır. Cərəyan azaldığından volt‐amper xarakteristikasında mənfi diferen‐ sial müqavimətli düşən hissə mü‐ şahidə edilir (şəkil 4.8). Tətbiq edi‐ lən gərginliyin sonrakı artmasında cərəyanın təqribən mütənasib artması baş verir. Yarımkeçirici material qeyri‐bircins olduğundan, onun müxtəlif hissələrində müqavimət də fərqlənir. Müqaviməti kiçik olan hissədə sahə zəif, böyük olan hissədə isə güclüdür. Sahənin güclü olduğu hissədə yaranmış qeyri‐bircins yüklər toplusu domen adlandırılır (şəkil 4.9). Adətən domen katod (mənfi elektrod) yaxınlığın‐ da əmələ gəlir və böyük sürətlə anoda (müsbət elek‐ troda) doğru hərəkət edir. Ətraf hissəyə nisbətən do‐ mendə elektronların sürəti zəif olur və ona görə də həmin hissədə həcmi yüklərin sıxlığı artır, başqa sözlə desək, domen özünəməxsus qruplaşmadır. Qruplaşmada yüklərin sıxlığı artdığından sahə güclü, ətraf hissədə isə nisbətən zəif olur. Domendən anod tərəfdə elektronlar domendən uzaq‐ laşır, katod tərəfdə isə əksinə, domenə doğru sürətlə yeni elektronlar gəlir. Ona görə də domendə katod tərəfdəki hissədə elektronların konsentrasiyası böyük, anod tərəfdəki hissədə isə, kiçik olur. Tətbiq olunmuş sahənin təsiri altında domenin katoddan anoda doğru hərəkəti baş verir. Ы У 0 Şəkil 4.8. Qann diodunun volt ‐amper xarakteristikası.
Е – – + + υ dom
103 Domen anoda çataraq tədricən yox olur və o yox olduğu anda katod önündə tədricən yeni domen yaranaraq anoda doğru hərəkət etməyə başlayır. Proses periodik olaraq tək‐ rarlanır. Hər bir domenin yox olması və yenisinin yaranması Qann diodunda müqavimətin periodik dəyişməsi ilə mü‐ şayiət olunur. Bunun nəticəsində dioddan axan cərəyanda rəqslər əmələ gəlir və domenin kiçik yerdəyişməsində (katod‐ dan anoda qədər) tezliyin qiyməti İYT diapazonuna uyğun gəlir. Bu rəqslərin tezliyi
L
dom υ = (4.4)
Burada dom υ – domenin sürəti olub, arsenid‐qallium üçün təqribən 10 7 sm/san tərtibindədir; L – isə yarımkeçirici kris‐ talın uzunluğudur və Qann diodu üçün adətən mikrometrin hissələri qədər olur. Buradan alınır ki, məsələn, L =10 mkm olduqda, rəqsin tezliyi f = 10 7 /10
‐3 = 10
10 Hs = 10 QHs‐ə bərabər olur. Qann diodlarının başlıca xüsusiyyətləri ondan ibarətdir ki, iş zamanı digər diodlardakından fərqli olan təkcə onların kiçik n‐p‐keçidli hissələri deyil, iki cərəyan kontaktı arasında bütöv yarımkeçirici kristal işləyir. Ona görə də Qann diodla‐ rında böyük güc (böyük güclü impulslar) almaq mümkün‐ dür. Müasir diodlarda rəqslərin kəsilməz rejimində yaranan güc onlarla vata, impuls rejimində kilovata, FİƏ isə vahiddən onlarla faizə qədər dəyişir. Nəzəri hesablamalara görə fərz edilir ki, 10 QHs tezliklərdə impuls rejimində 100 kVt gücündə işləyə bilən Qann diodları yaratmaq mümkündür.
104 §4.4. Optoelektronika Müasir elektronikanın ən vədedici sahələrindən biri optoelektronikadır. Bir çox hallarda fotoelektronikanın yaran‐ ması tarixini 1800‐cü ildən – Qerşelin infraqırmızı şüaları kəşf etməsindən hesablayırlar. Əgər məsələyə belə yanaşsaq, yəni optoelektronikanı işıq şüalarının kəşfi ilə bağlasaq, onda daha da qədimə getmək mümkündür. Məsələ burasındadır ki,
göstərilir ki, Allah Adam və Həvvanı Dünyanı yaratdıqdan 6 gün sonra yaratdığı halda, işığı elə birinci gün yaradıb. O, işığı görəndə sevinclə işıq çox gözəldir deyib və onu zülmətdən ayırıb. Əslində isə, bərk cisim optoelektronikası işığın fotoelektrik qəbuledicilərinin kəşfi ilə başlayıb. Düzdür, Qersel öz tədqi‐ qatlarında şüa qeyd edicilərindən istifadə edib, lakin bu qeyd‐ edicilər optik siqnalı elektrik siqnalına çevirən fotoelektrik cihazları deyil, termocütlər olub. Optoelektronikanın yaranmasının bir‐birindən yarım əsr fərqlənən iki tarixi var. Biri, 1821‐ci ildə Zeyebekin termo‐ elektrik hadisəsini müşahidə etməsi, daha doğrusu istilik qəbuledicisinin (termocütün) hazırlaması ilə bağlıdır. Lakin, həmin qəbuledicilərin həssaslığı çox kiçik idi. Bu qüsuru aradan qaldırmaq üçün əvvəlcə Nobili tərəfindən bir neçə termocütü ardıcıl birləşdirmək və 1830‐cu ildə isə daha effek‐ tiv materiallardan (vismut sürmədən) istifadə etmək təklifi olunur. 1834‐cü ildə Melloni belə termocütlərdən istilik şüa‐ lanmasını qeyd etmək üçün istifadə etmişdir. Digər istilik qəbuledicisi – bolometr isə 1857‐ci ildə Şvan‐ berq tərəfindən hazırlanıb və bir qəbuledici kimi ilk dəfə Lanqel tərəfindən 1881‐ci ildə tətbiq edilib. Görünür məhz
buna görə də, əksər hallarda bolometrin yaranmasını sonun‐ cunun adı ilə bağlayırlar. Daha 15 ildən sonra isə Markoni və Popov elektromaqnit şüalanmasının məsafədən qəbulu üçün belə qeydedicilərdən istifadə etdilər. Lakin bu halda şüalanma optik deyil, radiotezliklər diapazonuna təsadüf edirdi. Həmin vaxtlar bu qeydedicilər geniş tətbiq tapa bilmədi. Çünki hələ infraqırmızı texnikanın və optoelektronikanın dövrü gəlib çatmamışdı. Buna baxmayaraq yuxarıda adı gedən alimlərin optoelektronika sahəsindəki xidmətlərini qiymətləndirməmək olmaz.
1873‐cü ildə ingilis texniki Smit selen yarımkeçiricisinin elektrik xassələrini tədqiq edərkən ilk dəfə daxili fotoeffekt hadisəsini (fotokeçiriciliyi) kəşf etdi və bununla da, ilk kvant fotoqəbuledicisi yarandı. Qeyd etmək lazımdır ki, xarici fotoeffekt hadisəsi A.Q.Stoletov tərəfindən bundan 15 il sonra (1888‐ci ildə) kəşf edilmişdir. Məlumdur ki, hal‐hazırda optoelektronikada kvant fotoqəbulediciləri hegomonluq edir. Elə buna görə də bəzi müəlliflər Smiti optoelektronikanın (hər halda kvant optoelektronikasının) banisi adlandırırlar. Məhz bu deyilənlərə istinad edərək bərk cisim optoelektronikasının yaranmasının iki tarixi olduğunu deyirlər. Bunlardan birincisi 1821‐ci ildə istilik, ikincisi isə 1873‐cü ildə kvant şüalanma qəbuledicilərinin yaradılmasına aiddir. Optoelektronikanın bütövlükdə inkişafı tarixini isə iki mərhələyə bölmək olar. Birinci mərhələ – yuxarıda adı gedən kəşflərdən XIX əsrin başlanğıcından XX əsrin ortalarına qədərki dövrü əhatə edir. Bu mərhələdə hələ elm və texnika fotoqəbuledicilərdən geniş istifadə etməyə hazır deyildi. XIX əsrin fizikasında cisimlərin şüalanma qanunlarının tədqiqi ön sırada dayanırdı. Belə təcrübi tədqiqatlarda həm Yüklə 0,99 Mb. Dostları ilə paylaş:
|