Жартылай өткiзгiштi диод. Транзисторлар. Жартылай өткiзгiштi приборлардың қолданылуы

Монокристалдық өткiзгiштiң кемтiктiк өткiзгiштен электрондық өткiзгiшке ауысатын ауданың электронды кемтiктiк ауысу (p – n ауысу) дейдi. Жартылай өткiзгiштер кристалына сәйкес қоспаларды еңгiзуiнен әртүрлi (p - және n- пайда болатын аймақтарда p-n ауысуы болады.

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 кемтiктiк ауысу шекарасында жуандығы l болатын электрлiк жапқыш қабат пайда болады.

7.6-сурет

Электронды кемтiктiк ауысуда өткiзгiштiк бiржақты болады. Сондықтан, бiр p-n -аусуы бар жартылай өткiзгiштi жартылай өткiзгiштi диод дейдi. Жартылай өткiзгiштi диод көбiнесе кремний кристалдарынан жасалады, оларда сәйкес қоспалар арқылы өзара түйiсушi электронды және кемтiктi өткiзгiштерi бар аймақтар пайда болады. Егер, мысалы, электронды өткiзгiштiгi бар кремний пластинкасына индий тамшысын балқытса, онда индий атомдары еңген кремнийдiң беттiк қабаты кемтiктiк өткiзгiштiк болады. Сонда кремнийдiң электронды және кемтiктiк өткiзгiштiгi бар аймақтар арасында p-n аусуы пайда болады.

7.7-сурет

7.7-суретте жартылай өткiзгiштi диодтан өтетiн токтың күшiнiң кернеуге тәуелдiлiгi, яғни оның вольт-амперлiк сипаттамасы көрсетiлген. Вольт-амперлiк сипаттаманың оң тарамы токты диодтан өткiзетiн бағытына сәйкес келедi (егер кернеу өссе ток күшi кенет ұлғаяды), ал сол тарамы жабылу бағытына сәйкес келедi.

Транзистор деп екi p-n -аусуы және электр тiзбекке қосылатын үш ұштары бар жартылай өткiзгiштi приборды атайды. p- типтi өткiзгiштiгi бар екi аймақтың арасында база деп аталатын n- типтi өткiзгiштiгi бар қабат құрады. (7.8 сурет)

7.8-сурет

Базамен бөлiнген аймақтардың бiреуi эмиттер деп, ал екiншiсi- коллектор деп аталады. Екi p-n -ауысуын екi ток көзi жалғастырады.

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.

1.3. Вакуумдегі электр тогы

Вакуум деп газдың сиретiлуiнiң оның молекулаларының соқтығысуын ескермеуге және еркiн жолының орташа ұзындығы -дiң газ тұрған ыдыстың өлшемi d -дан аса үлкен () болатын деңгейiн айтады.

Вакуум күйдегi электродтар аралығындағы өткiзгiштiктi вакуумдегi электр тогы дейдi.

Термоэлектрондық эмиссия деп қыздырылған денелер бетiнен еркiн электрондардың шығу құбылысын айтады.

Термоэлектрондық эмиссия құбылысына негiзделген құрылғыны электронды-сәулелiк түтiкше дейдi.

7.3-сурет

Электронды-сәулелiк түтiкшенiң схемасы 7.3. суретте келтiрiлген.

Катод электрондар көзi болады. Электондар шоғын фокустеу үшiн басқарушы электродқа терiс потенциалдар жiберiледi. Осы электрод өрiсi электондар шоғын сығады. Үдеткiш анодтарға оң потенциалдар жiберiледi. Анод пен экранның арасында ауытқытушы екi пар пластиналарға кернеу берiледi. Пластинкалардағы кернеу шоқтың вертикаль және горизонталь ығысуын туғызады.

Электронды-сәулелiк тутiкшелер теледидардағы бейнелердi шығару және осциллографтағы кернеулер айнымалыларын зерттеу ушiн пайдаланылады.