fbpx
Wikipedia

Yarımkeçirici cihazlar

Avqust 05, 2021

Yarımkeçirici cihazlar elektriki komponent olub yarımkeçirici materiallardan xüsusi ilə silisium, germanium və qalium-arsenid kimi təbii yarımkeçiricilərdən hazırlanan cihazlardır. Elektron elektrik keçiricilikli maddələrin böyük qrupu, hansıların ki, xüsusi müqaviməti normal temperaturda keçiricilərin və dielektriklərin xüsusi müqavimətləri arasında yerləşir, yarımkeçiricilərə aid edilə bilərlər. Yarımkeçiricilərin elektrik keçirməsi yüksək dərəcədə xarici energetik təsirlərdən, həmçinin yarımkeçiricinin öz tərkibində olan hədsiz dərəcədə az miqdarda olan müxtəlif qarışıqlardan asılıdır. Yarımkeçiricilərin elektrik keçiriciliyinin temperaturanın, işığın, elektrik sahəsinin, mexaniki qüvvələrin, təsiri altında idarə olunması uyğun olaraq, termorezistorların (termistorların), fotorezistorların, qeyri-xətti rezistorların (varistorların), tenzorezistorların və s. iş prinsiplərinin əsasına qoyulmuşdur. Yarımkeçiricilərdə iki tip elektrik keçiriciliyinin – elektron (n) və elektron-deşik (p) olması p – n keçidli yarımkeçirici məmulatın əldə edilməsinə imkan verir. Bura müxtəlif tipli həm güclü, həm də kiçik güclü düzləndiricilər, gücləndiricilər və generatorlar aiddirlər. Yarımkeçirici sistemlər müvəffəqiiyyətlə müxtəlif enerji növlərini elektrik cərəyanı enerjisinə çevirmək üçün istifadə oluna bilərlər. Yarımkeçirici çeviricilərə misal kimi günəş batareyaların və termoelektrik generatorlarını göstərmək olar. Yarımkeçiricilərin köməyi ilə bir neçə on dərəcəlik soyutma da əldə etmək mümkündür. Son illər sabit cərəyanın alçaq gərginliyində elektron-deşik keçidlərinin rekombinasion işıqlanması siqnal işıq mənbələrinin və hesablayıcı maşınlarda informasiyanı xaric etmə qurğularının yaradılması üçün xüsusi əhəmiyyət kəsb etmişdir.Yarımkeçiricilər həmçinin qızdırıcı elementlər (silit çubuq) kimi xidmət edə bilərlər, onların köməyi ilə iqnitron düzləndiricilərdə katod ləkəsini həyacanlandırmaq olar, maqnit sahəsinin gərginliyini ölçmək ( Xoll çeviricisi ) olar, onlar radioaktiv süalanma indiqatorları və s. ola bilər.

Diod

 
Kvadrat formalı yarımkeçirici kristal diodun yaxından görünüşü (soldakı qara obyekt)

Diodun ən ümumi funksiyası əks istiqamətdə cərəyan maneəyə rast gələrkən, bir istiqamətdə elektrik cərəyanın keçməsini təmin etməkdir. Başqa funksiyasıda dəyişən cərəyanı sabit cərəyana çevirməkdir. Həmçinin radioda radio siqnalların amplitud modulyasiya hasilatını o cümlədən qəbul edilən siqnalların düzləndirməsidir. Vakuum boru diodları və yarımkeçirici diodlar təxminən eyni vaxtda radio qəbuledici detektorları kimi 1900-cü ilin əvvəllərində ayrı-ayrılıqda inkişaf edib. Diodların inkişafı iki istiqamətdə dərhal XIX əsrin üçüncü rübündə başlayıb: 1873-cü ildə britaniyalı alim Frederik Qutri termion (vakuum lampa) diodları fəaliyyət prinsipini həmçinin 1874-cü ildə alman alimi Karl Ferdinand Braun kristallik (bərk cisimli) diodun fəaliyyət prinsipini açıb. Termion diodların iş prinsipi 13 fevral 1880-ci ildə Tomas Edison tərəfindən yenidən açılıb və 1883-cü ildə patentləşdirilib (patent ABŞ № 307031). 1899-cu ildə alman alimi Karl Ferdinand Braun kristalı üçün düzləndirici patentini aldı. Təxminən 1900 illərdə Qrinlif Pikard kristal diodda ilk radio qəbul edici düzəltdi. Birinci termion diodu Britaniyada Con Аmbroz Fleminqom 16 noyabr 1904-ci ildə (ABŞ patenti noyabr1905-ci il tarixli № 803684 saylı) patentini alıb. 20 noyabr 1906-ci ildə Pikard silisium kristal detektor (ABŞ patenti № 836531) patentini aldı Bu cür qurğun XIX əsrin sonlarında düzləndiriciləri adı ilə məlum idi və yalnız 1919-ci ildə, Vilyam Henri "diod" adlandırmağa başladı, yunan sözlərindən əmələ gəlib və «di» - iki, «odos» - yol deməkdir.

Diodların tipləri

İndiki zamanda ən çox yarımkeçirici diodlardan istifadə olunur.
Diodların növləri:

 
 
 
 
 
 
 
Diod
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Yarımkeçirici
 
 
 
 
 
 
 
 
Qeyri Yarımkeçirici
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Germaniumlu
 
Silisiumlu
 
 
Qallium Arsenidi ilə
 
 
Qaz doldurulmuş
 
Vakuumlu


Bir p-n keçidinə malik olan və iki elektrik çıxışı olan cihaza yarımkeçirici diod deyilir.Tətinatına görə diodlar aşağıdakı növlərə bölünür:düzləndiric diodlar,stablitronlar,varikaplar ,tubel diodlar,Şottiki diodları və s.Konstruktiv texnoloji xüsusiyyətlərinə görə müstəvi nöqtəvari diodlar olurlar. Əksər diodlar iş prinsipi keçiddə baş verən hadislərə əsaslanır.Elektron -deşik keçidi,metal-yarımkeçirici təması və heterokeçidlər ən çox istifadə olunur.Yarımkeçirici dioda elektrik dövrəsində qeyri-xətti volt-amper xarakteristikasına malik ikiqütblü kimi baxmaq olar.

Düzləndirici Diodlar

Adi düzləndirici diodlar məhdud tezlik diapazonunda (50-100khs) dəyişən cərəyanı sabit cərəyana çevirmək üçün istifadə olunurlar. Diodlar düzünə cərəyanın orta qymətinə görə alçaq güclü,orta və böyük güclü diodlara bölünürlər. Hal-hazırda silisiumdan və germaniumdan hazırlanan müstəvi diodlar geniş istifadə olunur.Silisium diodları qadağan olunmuş zonanın eni böyük olduğuna görə kiçik əks cərəyana malik olurlar və germanium diodlarına nisbətən daha böyük əks gərginliyə dözürlər.Silisium doidlarında baza qatının müqaviməti böyük olduğundan yük cərəyanın eyni qiymətində germanium dioduna nisbətən düz oşulma rejimində gərginlik düşgüsü daha böyük olur.

Stablitron

 
Zener diodun sxemlərdə işarəsi
 
Zener diod

Stablitronlar elektrik sxemlərində gərginliyi sabit saxlamaq üçün istifadə olunur.Onların volt-amper xarakteristikasının deşilmə hissəsində gərginliyin qiyməti cərəyandan zəif asılı olur. Bu cihazların xarakteristikalarının işçi hissəsi əks qoldur.Burada xarakteristika demək olar ki,cərəyan oxuna paralel olur və işçi gərginlik isə deşilmə gərginliyi hesab olunur. Bu cihazlar əvvəllər həm də dayaq diodlar adlanmışdır.Stablitronlar iş prinsipi p-n keçidində elektrik deşilmə hadisəsinə əsaslanır.Baza qatında aşqarlar yüksək konsentrasiyasında keçiddə selvari deşilmə,aşqarların yüksək konsentrasiyasında isə tunel deşilməsi baş verir.Birinci hal yüksək gərginlikli ,ikinci isə alçaq gərginlikli stablitronlarda istifadə olunur.Silisium diodlarının xarakteristikasının düz qolunda da gərginlik sabit qaldığından (qırıq xətt) bu effekt stablitronların işində istifadə olunur.


Elektron simvolları

Dövr diaqramında yarımkeçirici diod üçün istifadə edilmiş simvol diodun tipini müəyyən edir.Diodların bəzi tipi üçün əlavə simvollar var, ancaq onlar arasındakı fərqlər kiçikdir.

  • Diod

  • Fotodiod

  • Şottki diodu

  • Keçid gərginlikli sıxma diodu (TVS)

  • Tunel və ya Esaki diodu

  • Varikap

  • Zener diodu

  • Diod simvolu kimi eyni düzləndiricili tipik diod paketləri. Nazik zolaq katodu təsvir edir.

Tranzistorlar

Sahə tranzistorları

 
Sahə tranzistorlarında baş verən proses Gərginlik artıqca rəzənin açılmasının nümunəsi.

Yarımkeçirici təbəqədən axan cərəyanı ona perpendikulyar istiqamətdə yönəlmiş elektrik sahəsi ilə idarə etməyə imkan verən yarımkeçirici cihazlar sahə tranzistorları adlanır. Belə tranzistorların işində yalnız bir işarəli yükdaşıyıcılar (elektronlar, yaxud deşiklər) iştirak etdiyindən , bəzən sahə tranzistorlarına unipolyar tranzistorlar da deyilir. Aralarından cərəyan axan elektrodlar giriş (istok) və çıxış (stok) elektrodları, üçüncü elektrod isə idarəedici elektrod (zatvor) adlanır. Sahə tranzistorunda girişlə çıxış arasındakı keçirici kanalın müqavimətini dəyişməklə kanaldan axan cərəyan idarə olunur.

  PNP   P-channel
  NPN   N-channel
BJT JFET
BJT and JFET symbols


        P-channel
        N-channel
JFET MOSFET enh MOSFET dep
JFET and MOSFET symbols

Strukturundan asılı olaraq sahə tranzistorları iki qrupa bölünürlər: idarəolunan p-n keçidli və izoləedilmiş zatvorlu tranzistorlar. İzolə edilmiş zatvorlu sahə tranzistorları iki cür olur: induksiya olunmuş kanallı və mövcud kanallı tranzistorlar.Hər iki halda nisbətən yüksək müqavimətli yarımkeçirici altlıq üzərində əks keçiricilik tipinə malik olan və güclü aşqarlanmış oblastlar yaradılır. Bu oblastların üzərinə metallik elektrodlar çökdürülür: stok və istok. Onlar arasındakı məsafə bir neçə mikrometr olur. Zatvor keçirici kanaldan kanal üzərində yetişdirilən izolə qatı (oksid qatı) ilə ayrılır və istok - stok cərəyanına ancaq özünün elektrik sahəsi ilə təsir edir. Zatvor keçirici kanaldan SiO2, SiO2-Al2O3, SiO2-Si3N4 və s. kimi nazik (0,05 - 0,2 mkm) dielektrik təbəqələri ilə izolə edilir. Dielektrik təbəqə kimi altlıq materialın oksidindən istifadə olunduqda bu cür sahə tranzistorları metal - oksid - yarımkeçirici (MOY) tranzistorlar adlanır. Belə tranzistorlar həmçinin MDY (Metal- Dielektrik-Yarımkeçirici) də adlanır. Zatvor, dielektrik təbəqəsi və yarımkeçiricidəki cərəyan kanalı kondensator təşkil edir. Kanaldan axan cərəyan bu kondensatora tətbiq olunmuş gərginliklə idarə edilir. Bu kanal bütovlüklə əks tipli yarımkeçiricinin daxilində yerləşdiridir.

 
Müxtəlif ölçülərdəki tranzistorlar

İnduksiya olunmuş kanallı sahə tranzistoru əvvəlkindən onunla fərqlənir ki, burada stok və istok arasında kanal mövcud deyil. Zatvorda gərginlik olmadıqda stok və istok arasında gərginliyin polyralığından asılı olmayaraq cərəyan axmır, çünki p-n- keçidlərdən biri həmişə əksinə qoşulur. Əgər zatvora istoka nəzərən müsbət gərginlik verilərsə, yaranmış eninə lektrik sahəsinin təsiri altında elktronlar stok və istko oblastlarından zatvor oblastının səthində toplaşacaq. Zatvora verilmiş gərginliyin müəyyən bir qiymətindən sonra zatvor oblastında toplaşan elektronların konsentrasiyası buradakı deşiklərin konsentrasiyasından çox olacaq və burada elektrik keçiriciliyin inversiyası baş verəcək, yəni nazik n-tip kanal formalaşacaq. Beləliklə istok-stok dövrəsində cərəyan yaranacaq. Zatvordakı gərginliyn artması ilə kanalın müqaviməti azalır və istok-stok dövrəsindəki cərəyan artır.

Bipolyar tranzistorlar

Bipolyar tranzistorların quruluşu və iş prinsipi.

Tranzistorlar, elektrik siqnalların generasiyası, çevrilməsi və gücləndirilməsi üçün nəzərdə tutulmuş yarımkeçirici cihaz olub iki növə bölünürlər: bipolyar tranzistorlar və unipolyar tranzistorlar. Bipolyar tranzistorlarda cərəyan keçirilməsində hər iki növ daşıyıcı: elektronlar və deşiklər iştirak edir. Unipolyar tranzistorlarda isə yalnız bir növ daşıyıcı ya elektronlar, ya da deşiklər iştirak edir. Bipolyar tranzistorlarda çıxış keçiriciliyi onun girişindəki cərəyanla idarə olunur. Bipoolyar tranzistor 1948-ci ildə amerika fizikləri Con Bardin və Volter Bratteyn tərəfindən icad olunmuşdur. Onlar amerikalı fizik Uilyam Şokli ilə birlikdə yarımkeçiricilərin tədqiqinə və tranzistor effektinin kəşfinə görə Nobel mükafatına layiq görülmüşlər.

Bipolyar tranzistorun iş prinsipi elektron-deşik keçidinin xassələrinə əsaslanmışdır. Strukturuna görə iki qrupa bölünürlər: p-n-p və n-p-n . p-n-p – tip tranzistorlarda iki kənar oblast p keçiriciliyinə, orta oblast isə n keçiriciliyinə malikdir, n-p-n – tip tranzistorda isə əksinə. Kənar oblastları uyğun olaraq E – emitter və K –kollektor, orta oblastı isə B - baza adlandırırlar. Normal halda tranzistorun keçidlərindən biri düz, o biri isə əks istiqamətdə qoşulur. Düz istiqamətdə qoşulan keçid emitter keçidi, uyğun kənar hissə və oradan götürülən çıxış (elektrod) emitter adlanır. Əks istiqamətə qoşulan keçid kollektor keçidi, uyğun kənar hissə və onun çıxışı kollektor adlanır. n-p-n- tipli tranzistorda emitter və kollektor cərəyanları (Ie və Ik) elektronlar, baza cərəyanı (Ib) isə deşiklər hesabına yaranır; p-n-p- tipli tranzistorda əksinədir.

Tristorlar

Əsasını bir p − n keçid təşkil edən yarımkeçirici diodlar və iki p − n keçidli tranzistorlarla yanaşı, bir neçə p − n keçidli yarımkeçirici cihazlar da mövcuddur. Belə cihazlar üçün ümumi cəhət onların VAX–da mənfi müqavimətli hissənin olmasıdır. Bu isə onlardan açar rejimində işləyən çevirici cihazlar kimi istifadə etməyə imkan verir. Belə açar rejimində işləyən çoxkeçidli cihazlardan praktikada ən çox istifadə olunanı tiristorlardır. Bunlar p − n − p − n sturukturlu dörd təbəqədən, başqa sözlə üş p – n keçidindən təşkil olunmuşdur. Tiristorlar, əsasən, silisiumdan hazırlanır. Tiristorlar quruluş və iş prinsiplərinə görə müxtəlifdir: dinistorlar, trinistorlar və simistorlar. İdarə olunmayan tiristor dinistorlar adlanır Adi diodlardakı kimi, iki elektroda malik olduğundan,çox vaxt, bu cihaza diod tiristoru da deyilir.

Trinistorlar idarə olunan tiristorlara deyilir. Bu cihaz,triod lampasında olduğu kimi, idarəedici elektroda malikolduğundan, buna triod tiristoru da deyilir. VAX-nın həm düz, həmdə əks qollarında mənfi müqavimətli hissələrə malik olan tiristorlar simistorlaradlanır.

Yarımkeçirici fotoelekron cihazlar

Yarımkeçirici işıq diodları

Yarımkeçirici işıq diodları elektrik enerjisini işıq enerjisinə çevirən p-n keçidli dioddur. İşıq diodları dövrəyə düz istiqamətdə qoşulur. Dioddan düz cərəyan axdıqda elektron və deşiklərin p-n keçid və onun yaxınlığında intensiv rekombinasiyası nəticəsində şüalanma yaranır. Yaranan şüaların böyük əksəriyyətinin xaricə çıxması üçün işıq diodları yarımkürə şəklində həzırlanır. İşıq diodları, şüalanma rekombinasiyası üstün olan yarımkeçirici materiallardan hazırlanır. Bu məqsədlə GaAs, GaP, SiC bərk məhlullarından istifadə olunur. GaAs diodlarının şüalanması yaxın infraqırmızı oblasta düşür (max=0,920,96 mkm), qalan diodlar görünən oblastda şüalanır. Həm də eyni bir yarımkeçiriciyə müxtəlif aşqarlar vurmaqla və bərk məhlullarda tərkibi dəyişməklə şüalanmanın rəngini dəyişmək olar. Görünən diapazonda işləyən işıq diodlarının əsas xarakteristikaları şüalanma parlaqlığının (B) və ya işıq şiddətinin (Iy) dioddan axan cərəyandan asılılıq əyrisi və spektral xarakteristikadır. İnfraqırmızı oblastda işləyən işıq diodları üçün parlaqlıq xarakteristikası əvəzinə şüalanma gücünün cərəyandan asılılıq əyrisindən istifadə olunur. İşıq diodları üçün həm parlaqlıq, həm də güc xarakteristikaları əsasən xətti xarakterlidir. İşıq diodlarının spektral xarakteristikası şüalanmanın parlaqlığının şüalanan işığın dalğa uzunluğundan asılılığını göstərir. Başqa sözlə, bu xarakteristika yaradılan şüaların spektrin hansı hissəsinə uyğun gəldiyini göstərir.İşıq diodlarının əsas parametrləri işıqlanmanın zaman sabiti (10-9san.) və f.i.ə.-dir (bir neçə faiz).

Fotoqəbuledicilər

Fotoqəbuledici – işıq selinin təsiri ilə hər hansı parametri dəyişən, yəni işığa reaksiya verən cihazdır. Hazırda iş prinsipi xarici və daxili fotoeffektə, eləcə də işığın istilik təsirinə əsaslanan müxtəlif fotoqəbuledicilər mövcuddur. Lakin onlardan ən geniş tətbiq sahələri tapanlar daxili fotoeffektə əsaslanan cihazlardır.


Fotorezistor. İşığın yarımkeçirici materialda məxsusi və aşqar udulması zamanı əlavə tarazsız yükdaşıyıcıları yaranır və yarımkeçiricinin keçiriciliyi artır (müqaviməti azalır). Bu hadisədən istifadə olunan yarımkeçirici rezistorlar fotorezistor adlanır Fotorezistorlar əsasən CdS, CdSe, PbS və PbSe materiallarından hazırlanır. İşıq kvantlarının təsirilə yarımkeçirici materialda əlavə elektron-deşik cütlərinin yaranması üçün fotonun enerjisi yarımkeçiricinin qadağan zolağının enerjisindən (Eg) böyük olmamalıdır

Fototranzistor

Fototranzistor öz quruluşu ilə adi bipolyar tranzistordan onunla fərqlənir ki, burada baza təbəqəsi işıqlandırıla bilər. Fototranzistor dövrəyə ÜE sxemi üzrə qoşulur Bazanı işıqlandırdıqda, orada elektron-deşik cütləri yaranır. Qeyri-əsas daşıyıcılar kollektor və emitter keçidlərinin elektrik sahəsi vasitəsilə kollektor və emitter təbəqələrinə keçir və kollektor dövrəsindən, fotodiodda olduğu kimi, If fotocərəyanı axır. Əsas daşıyıcılar (deşiklər) bazada qalaraq emitter keçidinin potensial çəpərinin hündürlüyünü azaldır. Bu isə emitterdən bazaya injeksiya cərəyanını artırır. Nəticədə, kollektor cərəyanı əlavə artır. Beləliklə, fototranzistor fotocərəyanı həm də, gücləndirir. Fototranzistorun çıxış xarakteristikaları ÜE sxemli tranzistorun xarakteristikaları ilə eynidir

Optronlar. Daxilində şualandırıcı və fotoqəbuledicisi olan və bir-birilə optiki və konstruktiv əlaqəli yarımkeçirici optoelektron cihazı optron adlanır. Optronu təşkil edən elementlərə optocütlər deyilir. Optronun iş prinsipi enerjinin ikiqat çevirilməsinə əsaslanır. Giriş elektrik siqnalı ilə idarə olunan şüalandırıcıda elektrik enerjisi optiki şüalanmaya çevirilir. Çıxışda yerləşən fotoqəbuledicidə əksinə işıq şüası (enerjisi) elektrik cərəyanı və ya gərginliyi yaradır. Beləliklə, optronlarda giriş və çıxış siqnalları elektrik siqnallarıdır, yəni xarici dövrə ilə əlaqə elektrikidir, daxildə elementlər arası əlaqə optiki siqnallar vasitəsilə olur, yəni optronda giriş və çıxış dövrələri arasında qalvanik (elektriki) əlaqə yoxdur. Başqa sözlə, optronda çıxış və giriş dövrələri arasında əks əlaqə yoxdur. Elektron sxemlərində giriş və çıxış dövrələrinin bir–birindən qalvanik təcrid olunması, idarəolunmanın optik yolla olması və yüksək cəldliyi optronların ənböyük üstünlüyüdür. Optronun quruluş sxemi üç hissədən ibarətdir: şüalandırıcı (Ş), optik kanal (mühit) və fotoqəbuledici (FQ). Müasir optronlarda şüalandırıcı kimi işıq diodlarından istifadə olunur. Optronlarda işıq diodları əsasən GaAs, GaP və s. kimi materiallarından hazırlanır. Optronun keyfiyyəti enerjinin şüalandırıcıdan qəbulediciyə verilməsindən asılıdır. Şüanın itkisini azaltmaq üçün optronlarda immersion optik sistemdən istifadə olunur. Belə sistemdə şüalandırıcı, optik kanal və qəbuledici materiallarının sındırma əmsalları çox yaxın olmalıdır. Optronlarda optik mühit kimi xüsusi növ şəffaf yapışqandan istifadə edilir. Optronlarda fotoqəbuledici kimi fotorezistior, fotodiod, fototranzistor və fototiristorlardan istifadə olunur. Bu qəbuledicilər əsasən Si-dən hazırlanır. Si-dən hazırlanmış fotoqəbuledicilərin spektral həssaslığı görünən və yaxın infraqırmızı oblastı əhatə edir. Optronlarda çıxış siqnalını gücləndirmək üçün fotoqəbuledici kimi fototranzistor, fototiristor ilə bərabər tərkib tranzistoru və bəzən əlavə gücləndiricidən də istifadə olunur.

İstinadlar

  1. R.Z.Kazımzadə, C.S.Əsgərov - Elektrotexnika, Radiotexnika və Elektronika Bakı-2013
  2. R.Z.Kazımzadə, C.S.Əsgərov - Elektrotexnika, Radiotexnika və Elektronika Bakı-2013
  3. ELECTRONICS COMPONENTS: DIODES
  4. Diode reverse recovery in a boost converter
  5. Elektrotexnika, radiotexnika və elektronika
  6. Electronic Circuits: Fundamentals and Applications
  7. Your Dictionary
  8. Sansen, W. M. C. (2006). Analog design essentials. New York, Berlin: Springer. səh. §0152, p. 28. ISBN 978-0-387-25746-4.
  9. Field Effect Semiconductor Device Concepts Patented
  10. Horowitz, Paul; Winfield Hill (1989). The Art of Electronics (2nd). Cambridge University Press. səh. 115. ISBN 978-0-521-37095-0.
  11. ↑ Streetman, Ben (1992). Solid State Electronic Devices. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. 301–305. ISBN 978-0-13-822023-5.
  12. İnvention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories, Inc., 1947

Avqust 05, 2021
yarımkeçirici, cihazlar, elektriki, komponent, olub, yarımkeçirici, materiallardan, xüsusi, ilə, silisium, germanium, qalium, arsenid, kimi, təbii, yarımkeçiricilərdən, hazırlanan, cihazlardır, elektron, elektrik, keçiricilikli, maddələrin, böyük, qrupu, hansı. Yarimkecirici cihazlar elektriki komponent olub yarimkecirici materiallardan xususi ile silisium germanium ve qalium arsenid kimi tebii yarimkeciricilerden hazirlanan cihazlardir Elektron elektrik keciricilikli maddelerin boyuk qrupu hansilarin ki xususi muqavimeti normal temperaturda keciricilerin ve dielektriklerin xususi muqavimetleri arasinda yerlesir yarimkeciricilere aid edile bilerler Yarimkeciricilerin elektrik kecirmesi yuksek derecede xarici energetik tesirlerden hemcinin yarimkeciricinin oz terkibinde olan hedsiz derecede az miqdarda olan muxtelif qarisiqlardan asilidir 1 Yarimkeciricilerin elektrik keciriciliyinin temperaturanin isigin elektrik sahesinin mexaniki quvvelerin tesiri altinda idare olunmasi uygun olaraq termorezistorlarin termistorlarin fotorezistorlarin qeyri xetti rezistorlarin varistorlarin tenzorezistorlarin ve s is prinsiplerinin esasina qoyulmusdur Yarimkeciricilerde iki tip elektrik keciriciliyinin elektron n ve elektron desik p olmasi p n kecidli yarimkecirici memulatin elde edilmesine imkan verir Bura muxtelif tipli hem guclu hem de kicik guclu duzlendiriciler guclendiriciler ve generatorlar aiddirler Yarimkecirici sistemler muveffeqiiyyetle muxtelif enerji novlerini elektrik cereyani enerjisine cevirmek ucun istifade oluna bilerler Yarimkecirici ceviricilere misal kimi gunes batareyalarin ve termoelektrik generatorlarini gostermek olar Yarimkeciricilerin komeyi ile bir nece on derecelik soyutma da elde etmek mumkundur Son iller sabit cereyanin alcaq gerginliyinde elektron desik kecidlerinin rekombinasion isiqlanmasi siqnal isiq menbelerinin ve hesablayici masinlarda informasiyani xaric etme qurgularinin yaradilmasi ucun xususi ehemiyyet kesb etmisdir Yarimkeciriciler hemcinin qizdirici elementler silit cubuq kimi xidmet ede bilerler onlarin komeyi ile iqnitron duzlendiricilerde katod lekesini heyacanlandirmaq olar maqnit sahesinin gerginliyini olcmek Xoll ceviricisi olar onlar radioaktiv sualanma indiqatorlari ve s ola biler 2 Mundericat 1 Diod 2 Diodlarin tipleri 2 1 Duzlendirici Diodlar 2 2 Stablitron 2 3 Elektron simvollari 3 Tranzistorlar 3 1 Sahe tranzistorlari 3 2 Bipolyar tranzistorlar 3 2 1 Bipolyar tranzistorlarin qurulusu ve is prinsipi 4 Tristorlar 5 Yarimkecirici fotoelekron cihazlar 5 1 Yarimkecirici isiq diodlari 5 2 Fotoqebulediciler 5 3 Fototranzistor 6 IstinadlarDiod Redakte Kvadrat formali yarimkecirici kristal diodun yaxindan gorunusu soldaki qara obyekt Diodun en umumi funksiyasi eks istiqametde cereyan maneeye rast gelerken bir istiqametde elektrik cereyanin kecmesini temin etmekdir Basqa funksiyasida deyisen cereyani sabit cereyana cevirmekdir Hemcinin radioda radio siqnallarin amplitud modulyasiya hasilatini o cumleden qebul edilen siqnallarin duzlendirmesidir 3 Vakuum boru diodlari ve yarimkecirici diodlar texminen eyni vaxtda radio qebuledici detektorlari kimi 1900 cu ilin evvellerinde ayri ayriliqda inkisaf edib Diodlarin inkisafi iki istiqametde derhal XIX esrin ucuncu rubunde baslayib 1873 cu ilde britaniyali alim Frederik Qutri termion vakuum lampa diodlari fealiyyet prinsipini hemcinin 1874 cu ilde alman alimi Karl Ferdinand Braun kristallik berk cisimli diodun fealiyyet prinsipini acib Termion diodlarin is prinsipi 13 fevral 1880 ci ilde Tomas Edison terefinden yeniden acilib ve 1883 cu ilde patentlesdirilib patent ABS 307031 1899 cu ilde alman alimi Karl Ferdinand Braun kristali ucun duzlendirici patentini aldi Texminen 1900 illerde Qrinlif Pikard kristal diodda ilk radio qebul edici duzeltdi Birinci termion diodu Britaniyada Con Ambroz Fleminqom 16 noyabr 1904 ci ilde ABS patenti noyabr1905 ci il tarixli 803684 sayli patentini alib 20 noyabr 1906 ci ilde Pikard silisium kristal detektor ABS patenti 836531 patentini aldi Bu cur qurgun XIX esrin sonlarinda duzlendiricileri adi ile melum idi ve yalniz 1919 ci ilde Vilyam Henri diod adlandirmaga basladi yunan sozlerinden emele gelib ve di iki odos yol demekdir 4 Diodlarin tipleri RedakteIndiki zamanda en cox yarimkecirici diodlardan istifade olunur Diodlarin novleri 5 Diod Yarimkecirici Qeyri Yarimkecirici Germaniumlu Silisiumlu Qallium Arsenidi ile Qaz doldurulmus VakuumluBir p n kecidine malik olan ve iki elektrik cixisi olan cihaza yarimkecirici diod deyilir Tetinatina gore diodlar asagidaki novlere bolunur duzlendiric diodlar stablitronlar varikaplar tubel diodlar Sottiki diodlari ve s Konstruktiv texnoloji xususiyyetlerine gore mustevi noqtevari diodlar olurlar Ekser diodlar is prinsipi kecidde bas veren hadislere esaslanir Elektron desik kecidi metal yarimkecirici temasi ve heterokecidler en cox istifade olunur Yarimkecirici dioda elektrik dovresinde qeyri xetti volt amper xarakteristikasina malik ikiqutblu kimi baxmaq olar Duzlendirici Diodlar Redakte Adi duzlendirici diodlar mehdud tezlik diapazonunda 50 100khs deyisen cereyani sabit cereyana cevirmek ucun istifade olunurlar Diodlar duzune cereyanin orta qymetine gore alcaq guclu orta ve boyuk guclu diodlara bolunurler Hal hazirda silisiumdan ve germaniumdan hazirlanan mustevi diodlar genis istifade olunur 6 Silisium diodlari qadagan olunmus zonanin eni boyuk olduguna gore kicik eks cereyana malik olurlar ve germanium diodlarina nisbeten daha boyuk eks gerginliye dozurler Silisium doidlarinda baza qatinin muqavimeti boyuk oldugundan yuk cereyanin eyni qiymetinde germanium dioduna nisbeten duz osulma rejiminde gerginlik dusgusu daha boyuk olur 7 Stablitron Redakte Zener diodun sxemlerde isaresi Zener diod Stablitronlar elektrik sxemlerinde gerginliyi sabit saxlamaq ucun istifade olunur Onlarin volt amper xarakteristikasinin desilme hissesinde gerginliyin qiymeti cereyandan zeif asili olur Bu cihazlarin xarakteristikalarinin isci hissesi eks qoldur Burada xarakteristika demek olar ki cereyan oxuna paralel olur ve isci gerginlik ise desilme gerginliyi hesab olunur Bu cihazlar evveller hem de dayaq diodlar adlanmisdir Stablitronlar is prinsipi p n kecidinde elektrik desilme hadisesine esaslanir Baza qatinda asqarlar yuksek konsentrasiyasinda kecidde selvari desilme asqarlarin yuksek konsentrasiyasinda ise tunel desilmesi bas verir Birinci hal yuksek gerginlikli ikinci ise alcaq gerginlikli stablitronlarda istifade olunur Silisium diodlarinin xarakteristikasinin duz qolunda da gerginlik sabit qaldigindan qiriq xett bu effekt stablitronlarin isinde istifade olunur Elektron simvollari Redakte Dovr diaqraminda yarimkecirici diod ucun istifade edilmis simvol diodun tipini mueyyen edir Diodlarin bezi tipi ucun elave simvollar var ancaq onlar arasindaki ferqler kicikdir Diod Isiq diodu LED Fotodiod Sottki diodu Kecid gerginlikli sixma diodu TVS Tunel ve ya Esaki diodu Varikap Zener diodu Diod simvolu kimi eyni duzlendiricili tipik diod paketleri Nazik zolaq katodu tesvir edir Tranzistorlar RedakteSahe tranzistorlari Redakte Sahe tranzistorlarinda bas veren proses Gerginlik artiqca rezenin acilmasinin numunesi Yarimkecirici tebeqeden axan cereyani ona perpendikulyar istiqametde yonelmis elektrik sahesi ile idare etmeye imkan veren yarimkecirici cihazlar sahe tranzistorlari adlanir Bele tranzistorlarin isinde yalniz bir isareli yukdasiyicilar elektronlar yaxud desikler istirak etdiyinden bezen sahe tranzistorlarina unipolyar tranzistorlar da deyilir Aralarindan cereyan axan elektrodlar giris istok ve cixis stok elektrodlari ucuncu elektrod ise idareedici elektrod zatvor adlanir Sahe tranzistorunda girisle cixis arasindaki kecirici kanalin muqavimetini deyismekle kanaldan axan cereyan idare olunur 8 PNP P channel NPN N channelBJT JFETBJT and JFET symbols P channel N channelJFET MOSFET enh MOSFET depJFET and MOSFET symbols Strukturundan asili olaraq sahe tranzistorlari iki qrupa bolunurler idareolunan p n kecidli ve izoleedilmis zatvorlu tranzistorlar 9 Izole edilmis zatvorlu sahe tranzistorlari iki cur olur induksiya olunmus kanalli ve movcud kanalli tranzistorlar Her iki halda nisbeten yuksek muqavimetli yarimkecirici altliq uzerinde eks keciricilik tipine malik olan ve guclu asqarlanmis oblastlar yaradilir Bu oblastlarin uzerine metallik elektrodlar cokdurulur stok ve istok Onlar arasindaki mesafe bir nece mikrometr olur Zatvor kecirici kanaldan kanal uzerinde yetisdirilen izole qati oksid qati ile ayrilir ve istok stok cereyanina ancaq ozunun elektrik sahesi ile tesir edir Zatvor kecirici kanaldan SiO2 SiO2 Al2O3 SiO2 Si3N4 ve s kimi nazik 0 05 0 2 mkm dielektrik tebeqeleri ile izole edilir Dielektrik tebeqe kimi altliq materialin oksidinden istifade olunduqda bu cur sahe tranzistorlari metal oksid yarimkecirici MOY tranzistorlar adlanir Bele tranzistorlar hemcinin MDY Metal Dielektrik Yarimkecirici de adlanir Zatvor dielektrik tebeqesi ve yarimkeciricideki cereyan kanali kondensator teskil edir Kanaldan axan cereyan bu kondensatora tetbiq olunmus gerginlikle idare edilir Bu kanal butovlukle eks tipli yarimkeciricinin daxilinde yerlesdiridir 10 Muxtelif olculerdeki tranzistorlar Induksiya olunmus kanalli sahe tranzistoru evvelkinden onunla ferqlenir ki burada stok ve istok arasinda kanal movcud deyil Zatvorda gerginlik olmadiqda stok ve istok arasinda gerginliyin polyraligindan asili olmayaraq cereyan axmir cunki p n kecidlerden biri hemise eksine qosulur Eger zatvora istoka nezeren musbet gerginlik verilerse yaranmis enine lektrik sahesinin tesiri altinda elktronlar stok ve istko oblastlarindan zatvor oblastinin sethinde toplasacaq Zatvora verilmis gerginliyin mueyyen bir qiymetinden sonra zatvor oblastinda toplasan elektronlarin konsentrasiyasi buradaki desiklerin konsentrasiyasindan cox olacaq ve burada elektrik keciriciliyin inversiyasi bas verecek yeni nazik n tip kanal formalasacaq Belelikle istok stok dovresinde cereyan yaranacaq Zatvordaki gerginliyn artmasi ile kanalin muqavimeti azalir ve istok stok dovresindeki cereyan artir Bipolyar tranzistorlar Redakte Bipolyar tranzistorlarin qurulusu ve is prinsipi Redakte Tranzistorlar elektrik siqnallarin generasiyasi cevrilmesi ve guclendirilmesi ucun nezerde tutulmus yarimkecirici cihaz olub iki nove bolunurler bipolyar tranzistorlar ve unipolyar tranzistorlar Bipolyar tranzistorlarda cereyan kecirilmesinde her iki nov dasiyici elektronlar ve desikler istirak edir Unipolyar tranzistorlarda ise yalniz bir nov dasiyici ya elektronlar ya da desikler istirak edir Bipolyar tranzistorlarda cixis keciriciliyi onun girisindeki cereyanla idare olunur 11 Bipoolyar tranzistor 1948 ci ilde amerika fizikleri Con Bardin ve Volter Bratteyn terefinden icad olunmusdur Onlar amerikali fizik Uilyam Sokli ile birlikde yarimkeciricilerin tedqiqine ve tranzistor effektinin kesfine gore Nobel mukafatina layiq gorulmusler 11 Bipolyar tranzistorun is prinsipi elektron desik kecidinin xasselerine esaslanmisdir Strukturuna gore iki qrupa bolunurler p n p ve n p n p n p tip tranzistorlarda iki kenar oblast p keciriciliyine orta oblast ise n keciriciliyine malikdir n p n tip tranzistorda ise eksine Kenar oblastlari uygun olaraq E emitter ve K kollektor orta oblasti ise B baza adlandirirlar 12 Normal halda tranzistorun kecidlerinden biri duz o biri ise eks istiqametde qosulur Duz istiqametde qosulan kecid emitter kecidi uygun kenar hisse ve oradan goturulen cixis elektrod emitter adlanir Eks istiqamete qosulan kecid kollektor kecidi uygun kenar hisse ve onun cixisi kollektor adlanir n p n tipli tranzistorda emitter ve kollektor cereyanlari Ie ve Ik elektronlar baza cereyani Ib ise desikler hesabina yaranir p n p tipli tranzistorda eksinedir Tristorlar RedakteEsasini bir p n kecid teskil eden yarimkecirici diodlar ve iki p n kecidli tranzistorlarla yanasi bir nece p n kecidli yarimkecirici cihazlar da movcuddur Bele cihazlar ucun umumi cehet onlarin VAX da menfi muqavimetli hissenin olmasidir Bu ise onlardan acar rejiminde isleyen cevirici cihazlar kimi istifade etmeye imkan verir Bele acar rejiminde isleyen coxkecidli cihazlardan praktikada en cox istifade olunani tiristorlardir Bunlar p n p n sturukturlu dord tebeqeden basqa sozle us p n kecidinden teskil olunmusdur Tiristorlar esasen silisiumdan hazirlanir Tiristorlar qurulus ve is prinsiplerine gore muxtelifdir dinistorlar trinistorlar ve simistorlar Idare olunmayan tiristor dinistorlar adlanir Adi diodlardaki kimi iki elektroda malik oldugundan cox vaxt bu cihaza diod tiristoru da deyilir Trinistorlar idare olunan tiristorlara deyilir Bu cihaz triod lampasinda oldugu kimi idareedici elektroda malikoldugundan buna triod tiristoru da deyilir VAX nin hem duz hemde eks qollarinda menfi muqavimetli hisselere malik olan tiristorlar simistorlaradlanir Yarimkecirici fotoelekron cihazlar RedakteYarimkecirici isiq diodlari Redakte Yarimkecirici isiq diodlari elektrik enerjisini isiq enerjisine ceviren p n kecidli dioddur Isiq diodlari dovreye duz istiqametde qosulur Dioddan duz cereyan axdiqda elektron ve desiklerin p n kecid ve onun yaxinliginda intensiv rekombinasiyasi neticesinde sualanma yaranir Yaranan sualarin boyuk ekseriyyetinin xarice cixmasi ucun isiq diodlari yarimkure seklinde hezirlanir Isiq diodlari sualanma rekombinasiyasi ustun olan yarimkecirici materiallardan hazirlanir Bu meqsedle GaAs GaP SiC berk mehlullarindan istifade olunur GaAs diodlarinin sualanmasi yaxin infraqirmizi oblasta dusur max 0 92 0 96 mkm qalan diodlar gorunen oblastda sualanir Hem de eyni bir yarimkeciriciye muxtelif asqarlar vurmaqla ve berk mehlullarda terkibi deyismekle sualanmanin rengini deyismek olar Gorunen diapazonda isleyen isiq diodlarinin esas xarakteristikalari sualanma parlaqliginin B ve ya isiq siddetinin Iy dioddan axan cereyandan asililiq eyrisi ve spektral xarakteristikadir Infraqirmizi oblastda isleyen isiq diodlari ucun parlaqliq xarakteristikasi evezine sualanma gucunun cereyandan asililiq eyrisinden istifade olunur Isiq diodlari ucun hem parlaqliq hem de guc xarakteristikalari esasen xetti xarakterlidir Isiq diodlarinin spektral xarakteristikasi sualanmanin parlaqliginin sualanan isigin dalga uzunlugundan asililigini gosterir Basqa sozle bu xarakteristika yaradilan sualarin spektrin hansi hissesine uygun geldiyini gosterir Isiq diodlarinin esas parametrleri isiqlanmanin zaman sabiti 10 9san ve f i e dir bir nece faiz Fotoqebulediciler Redakte Fotoqebuledici isiq selinin tesiri ile her hansi parametri deyisen yeni isiga reaksiya veren cihazdir Hazirda is prinsipi xarici ve daxili fotoeffekte elece de isigin istilik tesirine esaslanan muxtelif fotoqebulediciler movcuddur Lakin onlardan en genis tetbiq saheleri tapanlar daxili fotoeffekte esaslanan cihazlardir Fotorezistor Isigin yarimkecirici materialda mexsusi ve asqar udulmasi zamani elave tarazsiz yukdasiyicilari yaranir ve yarimkeciricinin keciriciliyi artir muqavimeti azalir Bu hadiseden istifade olunan yarimkecirici rezistorlar fotorezistor adlanir Fotorezistorlar esasen CdS CdSe PbS ve PbSe materiallarindan hazirlanir Isiq kvantlarinin tesirile yarimkecirici materialda elave elektron desik cutlerinin yaranmasi ucun fotonun enerjisi yarimkeciricinin qadagan zolaginin enerjisinden Eg boyuk olmamalidir Fototranzistor Redakte Fototranzistor oz qurulusu ile adi bipolyar tranzistordan onunla ferqlenir ki burada baza tebeqesi isiqlandirila biler Fototranzistor dovreye UE sxemi uzre qosulur Bazani isiqlandirdiqda orada elektron desik cutleri yaranir Qeyri esas dasiyicilar kollektor ve emitter kecidlerinin elektrik sahesi vasitesile kollektor ve emitter tebeqelerine kecir ve kollektor dovresinden fotodiodda oldugu kimi If fotocereyani axir Esas dasiyicilar desikler bazada qalaraq emitter kecidinin potensial ceperinin hundurluyunu azaldir Bu ise emitterden bazaya injeksiya cereyanini artirir Neticede kollektor cereyani elave artir Belelikle fototranzistor fotocereyani hem de guclendirir Fototranzistorun cixis xarakteristikalari UE sxemli tranzistorun xarakteristikalari ile eynidirOptronlar Daxilinde sualandirici ve fotoqebuledicisi olan ve bir birile optiki ve konstruktiv elaqeli yarimkecirici optoelektron cihazi optron adlanir Optronu teskil eden elementlere optocutler deyilir Optronun is prinsipi enerjinin ikiqat cevirilmesine esaslanir Giris elektrik siqnali ile idare olunan sualandiricida elektrik enerjisi optiki sualanmaya cevirilir Cixisda yerlesen fotoqebuledicide eksine isiq suasi enerjisi elektrik cereyani ve ya gerginliyi yaradir Belelikle optronlarda giris ve cixis siqnallari elektrik siqnallaridir yeni xarici dovre ile elaqe elektrikidir daxilde elementler arasi elaqe optiki siqnallar vasitesile olur yeni optronda giris ve cixis dovreleri arasinda qalvanik elektriki elaqe yoxdur Basqa sozle optronda cixis ve giris dovreleri arasinda eks elaqe yoxdur Elektron sxemlerinde giris ve cixis dovrelerinin bir birinden qalvanik tecrid olunmasi idareolunmanin optik yolla olmasi ve yuksek celdliyi optronlarin enboyuk ustunluyudur Optronun qurulus sxemi uc hisseden ibaretdir sualandirici S optik kanal muhit ve fotoqebuledici FQ Muasir optronlarda sualandirici kimi isiq diodlarindan istifade olunur Optronlarda isiq diodlari esasen GaAs GaP ve s kimi materiallarindan hazirlanir Optronun keyfiyyeti enerjinin sualandiricidan qebulediciye verilmesinden asilidir Suanin itkisini azaltmaq ucun optronlarda immersion optik sistemden istifade olunur Bele sistemde sualandirici optik kanal ve qebuledici materiallarinin sindirma emsallari cox yaxin olmalidir Optronlarda optik muhit kimi xususi nov seffaf yapisqandan istifade edilir Optronlarda fotoqebuledici kimi fotorezistior fotodiod fototranzistor ve fototiristorlardan istifade olunur Bu qebulediciler esasen Si den hazirlanir Si den hazirlanmis fotoqebuledicilerin spektral hessasligi gorunen ve yaxin infraqirmizi oblasti ehate edir Optronlarda cixis siqnalini guclendirmek ucun fotoqebuledici kimi fototranzistor fototiristor ile beraber terkib tranzistoru ve bezen elave guclendiriciden de istifade olunur Istinadlar Redakte R Z Kazimzade C S Esgerov Elektrotexnika Radiotexnika ve Elektronika Baki 2013 R Z Kazimzade C S Esgerov Elektrotexnika Radiotexnika ve Elektronika Baki 2013 ELECTRONICS COMPONENTS DIODES Diode reverse recovery in a boost converter Elektrotexnika radiotexnika ve elektronika Electronic Circuits Fundamentals and Applications Your Dictionary Sansen W M C 2006 Analog design essentials New York Berlin Springer seh 0152 p 28 ISBN 978 0 387 25746 4 Field Effect Semiconductor Device Concepts Patented Horowitz Paul Winfield Hill 1989 The Art of Electronics 2nd Cambridge University Press seh 115 ISBN 978 0 521 37095 0 1 2 Streetman Ben 1992 Solid State Electronic Devices Englewood Cliffs NJ Prentice Hall 301 305 ISBN 978 0 13 822023 5 Invention of the First Transistor at Bell Telephone Laboratories Inc 1947Menbe https az wikipedia org w index php title Yarimkecirici cihazlar amp oldid 5621564, wikipedia, oxu, kitab, kitabxana, axtar, tap, hersey,

ne axtarsan burda

, en yaxsi meqale sayti, meqaleler, kitablar, oyrenmek, wiki, bilgi, tarix, seks, porno, indir, yukle, sex, azeri sex, azeri, seks yukle, sex yukle, izle, seks izle, porno izle, mobil seks, telefon ucun, chat, azeri chat, tanisliq, tanishliq, azeri tanishliq, sayt, medeni, medeni saytlar, chatlar, mekan, tanisliq mekani, mekanlari, yüklə, pulsuz, pulsuz yüklə, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, şəkil, muisiqi, mahnı, kino, film, kitab, oyun, oyunlar.