1
39
• I fəsil •
Müxtəlif mühitlərdə elektrik cərəyanı
•
Elektron-deşik keçidi (və ya p-n keçidi). İki yarımkeçirici kristalın, p - və n-tip
kristallarının toxunma hissəsində 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 diffuziya edəcək. Nəticədə toxunma sərhədinin
n- hissəsində müsbət, p- hissəsində isə mənfi yüklərin miqdarı artacaqdır – yarımke-
çirici kristalın p-n keçidində müxtəlif işarəli yüklərin öz-özünə toplandığı ikiqat tə-
bəqə 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 keçid. Fərz edək ki, n-tip kristal cərəyan mənbəyinin mənfi, p-tip kristal isə
müsbət qütbünə birləşdirilmişdir. Bu zaman cərəyan mənbəyinin yaratdığı elektrik
sahəsinin təsiri ilə n-tip kristaldan elektronlar, p-tip kristaldan isə deşiklər bir-birinə
qarşı ab sərhədinə doğru hərəkət edəcək. Sərhədi keçən elektronlar deşikləri dol-
duraraq ab sərhədinin qalınlığını və deməli, kristalın ümumi elektrik müqavimətini
azaldacaqdır – dövrədən elektrik cərəyanı maneəsiz keçəcəkdir (
c
).
Elektrik yükdaşıyıcılarının yarımkeçirici kristallardan belə p-n keçidi düz keçid
adlanır.
(b)
(c)
40
Tərs keçid. Fərz edək ki, n-tip kristal cərəyan mənbəyinin müsbət, p-tip krital 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 belə p-n keçidi tərs keçid
adlanır.
Yarımkeçirici diod – bir p-n keçidindən və elektrik dövrəsinə birləşdirmək üçün
iki kontaktdan ibarət cihazdır (
e
).
Yarımkeçirici diod n-tip keçiriciliyə malik
germanium və ya silisium kristalından hazırlanır.
Kristalın səthinə indium damcısı lehimlənir. İndium
atomlarının əsas kristalın içərilərinə diffuziyası
sayəsində kristalın həmin hissəsində p-tip keçiri-
ciliyə 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
kontakt isə katod olur.
Beləliklə, p-n keçidinə malik yarımkeçirici diod sabit cərəyanı yalnız bir isti-
qamətdə keçirir. Yarımkeçirici diodun biristiqamətli keçiriciliyi elektrik dövrələrində
sxematik olaraq xüsusi işarə ilə göstərilir (
f
).
(d)
(f)
(e)
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 tətbiqetmə
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 – ...
Nə öyrəndiniz
Öyrəndiklərinizi yoxlayın
42
Y
ARIMKEÇİRİCİ СİHAZLAR
Termorezistor və fotorezistor. Bunlar sadə yarımkeçirici cihazlardır, çünki onlar
məxsusi keçiriciliyə malik yalnız bir yarımkeçiricidən ibarətdir.
Termo- və fotorezistorlar elektrik cərəyanı yaratmır, onlar istiliyin və ya işıqlan-
manın təsiri ilə müqavimətlərini dəyişməklə dövrədən keçən cərəyan şiddətini 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 araş-
dırın. 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)
Dostları ilə paylaş: |