Жартылай өткізгіштердегі электр тогы

жартылай өткізгіштердегі электр тогы

Барлық заттарды электр өткізгіштігіне қарай үш топқа бөледі: Өткізгіштер, диэлектриктер, жартылайөткізгіштер.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Электр тогын жақсы өткізетін заттар – өткізгіштер Мысалы су, алтын, никель, болат, темір, күміс және т.б.

Электр тогын нашар өткізетін заттар – диэлектриктер Мысалы фарфор, шыны, қағаз, пластмасса, резеңке, адам денесі және т.б.

Электр тогын өткiзгiштегi өткiзгіш пен диэлектриктің арасындағы жататын заттар - жартылайөткізгіштер Мысалы кремний, германий, индий, графит, алмаз және т.б.

Жартылай өткiзгiштердiң өткiзгiштiгi олардың қасиеттерiне және ондағы қоспаларға өте тәуелдi.  Жартылай өткiзгiштердегi қоспалардың мөлшерiн проценттiң он миллионнан бiр бөлiгiнен 0,1-1%-не дейiн өзгерткенде оның өткiзгiштiгiн миллиондаған есе өзгертуге болады. Жартылай өткiзгiштердегi электр тогы тек терiс заряд - электрондармен ғана емес, сонымен қатар оң зарядтар - кемтiктермен тасымалданады. Кемтiк зарядының абсолют шамасы электронның зарядына тең. Егер ешқандай қоспасы болмайтын идеал жартылай өткiзгiштiң электр тогын өткiзуi оның меншiктi электр өткiзгiштiгiмен анықталады. Кристал ішінде еркін электрондардың қозғалысынан пайда болған өткізгіштік электронды өткізгіштік, ал кемтіктердің қозғалысынан пайда болған өкізгіштік кемтіктік деп аталады.

Егер жартылай өткiзгiштiң атомының орнына сыртқы электрондық қабатта бiр электроны артық қоспа атомын орналастырғанда, бұл электрон кристалдағы атомаралық байланысқа қатыспайды және өз атомымен нашар байланысады. Осы электрон аз энергияның өзiнде өз атомынан босап, еркiн электронға айналады. Осындай қоспаларды донорлық қоспалар, яғни электрон беретiн қоспалар деп аталады. Қоспа атомы оң зарядталады және бұл жағдайда кемтiк пайда болмайды. Бұл оң заряд өз атомымен байланысқандықтан электр өткiзгiштiк процесiне қатыспайды.       Кристалдағы қоспалардың мөлшерi артқанда оның өткiзгiштiгi электрондық немесе кемтiктiк сипат алады. Negativ (терiс) деген латын сөзiнiң бiрiншi әрiпiне сәйкес электрондық өткiзгiштiгi n-типтi өткiзгiштiк, positiv (оң) сөзiнiң бiрiншi әрiпiне сәйкес кемтiктiк өткiзгiштiктi акцепторлық немесе p-типтi өткiзгiштiк деп аталады.

Әртүрлi типтi өткiзгiштiгi бар екi жартылай өткiзiштердiң түйiсу шекарасынан өтетiн ток тасышулардың өзара диффузиясы осы түйiсуi арқылы болады. n- жартылай өткiзгiштегi электрондар кемтiктiк p- жартылай өткiзгiшке диффузияланады. Сөйтiп, электрондар түйiсу шекара жанындағы n- жартылай өткiзгiш көлемiнен кетедi, бұл көлемде электрондар азаяды, онда шекара манында оң зарядтар артық болады. Тап солай p- жартылай өткiзгiштегi кемтiктiктер диффузиясы шекара манында p- жартылай өткiзгiште терiс зарядтарының артық болуына себеп болады. Нәтижесiнде электронды кемтіктік ауысу шекарасында  жуандығы l болатын электрлiк жапқыш қабат пайда болады.

Жартылайөткізгіштік диод.   n –p ауысуының токты тек бір бағытта өткізетін қасиеті жартылайөткізгіштік диодтарда қолданылады. Жартылайөткізгіштік диод кремний мен германий кристалдарынан жасалады. Оларды дайындаған кезде қандай да бр типті өткізгіштігі бар кристалға басқа типті өткізгіштік алу үшін қоспа қосады. Жартылайөткізгіштік диод түзеткіштерде айнымалы токты тұрақты тоққа түрлендіру үшін қолданылады.

Жартылайөткізгіштік транзистор.   n –p ауысуы бар жартылайөткізгіштік құралдар транзисторлар деп аталады (ағылш. transfer –тасымалдау және resistor - “кедергі”). Әдетте. Транзисторларды жасағанда германий мен кремний қолданылады. . p-типтi өткiзгiштiгi бар екi аймақтың арасында база деп аталатын n- типтi өткiзгiштiгi бар қабат құрады.

Жартылай өткiзгiштi приборлардың қолданылуы.  Жартылай өткiзгiштi приборларды радиотехника, автоматика және ғылым мен техниканың басқа салаларында кеңiнен қолданылады. Жердiң жасанды серiктерiнде жартылай өткiзгiштi күн сәулелi батареялар орналастырылған, ондағы электр тогы Күн сәулесi энергиясынан болады. Күн сәулелi батареялардың энергиясын үйлердi жылытуға пайдалану үшiн оларды үйлердiң төбесiне қондыру проектердi көп елдерде зерттеп дамытуда. p-n аусуы бар жартылай өткiзгiштер күн сәулелi батареялардың маңызды бөлiгi болады, онда сәуле энергиясынан ЭҚҚ пайда болады.

Интегралды микросхема Бір технологиялық үрдіспен жасалған, өзара электрлік жалғанған, құрамында бесеуден кем болмаған актив (транзисторлар, диодтар) және пассив (рези­сторлар, конденсаторлар, дроссельдер) элементтері бар бүтін бір корпустың ішінде орналастырылған микроэлектронды құрылғы.

Назарыңызға Рахмет!