Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Июня 2015 в 17:10, курсовая работа
Электр тогын өткізу қабілетіне байланысты барлық материалдар өткізгіштер, диэлектриктер және жартылай өткізгіштер болып бөлінеді. Бұлардың электрлік қасиеттерін салыстырайық. Өткізгіштерде өте көп бос зарядты тасымалдаушы бөлшектер болады. Қатты өткізгіштердің көпшілігін металдар құрайды. Металдардың жоғарғы электр өткізгіштігі олардың кристалдық торының құрылымымен түсіндіріледі.
Металдарда барлық кезде өте көп еркін электрондар болады, олар оң зарядталған иондардан тұратын кристалдық тордың ішінде қозғалады. Заттардың электр өткізгіштігі еркін зарядты тасымалдаушылардың концентрациясына n пропорционал, яғни олардың көлем бірлігіндегі санына. Алайда электр өткізгіштік n-нің мәнімен ғана анықталып қоймайды, еркін зарядта тасымалдаушылар, электр өрісінің әсерінен кристалдық тордың ішінде қозғалғанда, сол заттың торы тарапынан кездесетін кедергіге де тәуелді, яғни заттағы осы тасымалдаушылардың қозғалғыштығымен де анықталады.
Егер енді төрт валенттік элементке үш валенттік элемент атомдарын ендірсе, онда көрші атомдармен қалыпты электронды жұптық байланыс түзу үшін бір электрон жетіспей қалады. Осының нәтижесінде кемтік пайда болады. Кристалдағы кемтіктердің саны қоспа атомдарының санына тең. Мұндай текті қоспаны акцепторлық деп атайды.
Электр өрісі болған кезде кемтіктер өріс бойымен орын ауыстырып, кемтіктік өткізгіштік пайда болады. Электрондық өткізгіштіктен кемтіктік өткізгіштігі артық жартылай өткізгіштерді р- типті жартылай өткізгіштер деп атайды. р- типті жартылай өткізгіштерде негізгі зарядты тасымалдаушыларға кемтіктер, ал негізгі емес тасымалдаушыларға электрондар жатады.
р – және n- типті жартылай өткізгіштердің түйісу аймағын р-n ауысуы деп атайды. р-n ауысудың ерекше қасиеті бар. Түйіскен кезде электрондар жарым-жартылай n- типті жартылай өткізгіштен р- типті жартылай өткізгішке өтеді, ал кемтіктер – кері бағытта өтеді. Мұның нәтижесінде n- типті жартылай өткізгіш оң, ал р- типті теріс зарядталады. Электрондар мен кемтіктердің мұнан әрі орын ауыстыруларын жалғастыра беруіне ауысу аймағында пайда болған электр өрісі қарсылық жасағанда диффузия тоқталады.
Егер р-n ауысуға, р- типті жартылай өткізгіштің потенциалы оң, ал n- типті жартылай өткізгіштің потенциалы теріс болатындай етіп тізбекке жалғастырса, онда р-n ауысу арқылы ток негізгі тасымалдаушылар есебінен жүреді : n- аймақтан р- аймаққа – электрондармен, ал р- аймақтан n- аймаққа – кемтіктермен. Осының салдарынан, барлық үлгіде өткізгіштік жоғары, ал кедергі аз болады. Бұл қарастырылған ауысу тура деп аталынады.
Егер потенциалды кері бағытта түсірсе, онда тізбектегі ток едәуір аз болады. Бұл кезде электрондар р- аймақтан n- аймаққа қарай, ал кемтіктер - n- аймақтан р- аймаққа қарай жүреді. Алайда р- типті жартылай өткізгіште еркін электрондар аз, ал n- типті жартылай өткізгіште кемтіктер саны аз. Бұл кезде ауысу арқылы жүретін ток, сандары аз, негізгі емес тасымалдаушылар арқылы іске асады. Осының салдарынан үлгінің өткізгіштігі мәнсіз, ал кедергісі үлкен болады. Бұл ауысуды кері деп атайды.
р-n ауысудың қасиетін айнымалы токты түзету үшін пайдаланады. Оған арнап жасалған құралдарды жартылай өткізгіштік диод деп аталынады.
Екі р-n ауысудан жасалған құралды транзистор деп атайды. Транзисторларды негізінен әлсіз кернеулерді күшейту үшін пайдаланады, оларды аз габаритті қабылдағыштарда, радиоқабылдаушы қондырғыларда электронды-есептеуші машиналарда пайдаланады.
Жартылай өткізгіштердің тағы бір қасиетіне, онда жарық сәулесінің әсерінен электр қозғаушы күштердің пайда болуы жатады. Оның бұл қасиетін жарық фотоэлементтерін жасау үшін пайдаланады.
ІV ӘДЕБИЕТТЕР
1. Рывкин С.М. Жартылай фотоэлектрлік құбылыстар – М.: Физматгиз, 1963.
2. В. Симонович «Информатикадан базалық курс»
3. Угрюмов Е.П, «Цифрлық схемотехника»
4. Б. Клаус «Цифрлық электроника»
5. Е. А. Москатов «Электрондық техника»
Информация о работе Жартылай өткізгіштердің металдардан және диэлектриктерден айырмашылығы