ნახევარგამტარული რეზისტორები. მოტყუების ფურცელი: ნახევარგამტარული დიოდები და ტრანზისტორები, მათი გამოყენების სფეროები მოსკოვის სამთო სახელმწიფო უნივერსიტეტი

მომზადებული

მე-10 კლასის მოსწავლე "A"

სკოლა No610

ივჩინ ალექსეი

რეზიუმე თემაზე:

ნახევარგამტარული დიოდები და ტრანზისტორები, მათი გამოყენების სფეროები

1. ნახევარგამტარები: თეორია და თვისებები

2. ძირითადი ნახევარგამტარული მოწყობილობები (სტრუქტურა და გამოყენება)

3. ნახევარგამტარული მოწყობილობების სახეები

4. წარმოება

5. გამოყენების სფერო

1. ნახევარგამტარები: თეორია და თვისებები

ჯერ უნდა გაეცნოთ გამტარობის მექანიზმს ნახევარგამტარებში. და ამისათვის თქვენ უნდა გესმოდეთ ობლიგაციების ბუნება, რომლებიც ერთმანეთთან ახლოს ატარებენ ნახევარგამტარული ბროლის ატომებს. მაგალითად, განვიხილოთ სილიციუმის კრისტალი.

სილიციუმი ოთხვალენტიანი ელემენტია. ეს ნიშნავს, რომ გარე

ატომის გარსს აქვს ოთხი ელექტრონი, შედარებით სუსტად შეკრული

ბირთვით. სილიციუმის თითოეული ატომის უახლოესი მეზობლების რაოდენობა ასევე ტოლია

ოთხი. მეზობელი ატომების წყვილის ურთიერთქმედება ხორციელდება გამოყენებით

პაიონოელექტრონული ბმა, რომელსაც კოვალენტური ბმა ეწოდება. განათლებაში

თითოეული ატომის ეს ბმა მოიცავს ერთ ვალენტურ ელექტრონს, თანა-

რომლებიც გამოყოფილია ატომებისგან (კოლექტივიზებულია ბროლით) და როდის

მოძრაობაში ისინი დროის უმეტეს ნაწილს ატარებენ შორის სივრცეში

მეზობელი ატომები. მათი უარყოფითი მუხტი ინახავს დადებით სილიციუმის იონებს ერთმანეთთან ახლოს. თითოეული ატომი აყალიბებს ოთხ კავშირს თავის მეზობლებთან,

და ნებისმიერ ვალენტურ ელექტრონს შეუძლია გადაადგილება ერთ-ერთი მათგანის გასწვრივ. მეზობელ ატომს რომ მიაღწია, მას შეუძლია გადავიდეს შემდეგზე, შემდეგ კი მთელ ბროლის გასწვრივ.

ვალენტური ელექტრონები ეკუთვნის მთელ კრისტალს. სილიციუმის წყვილ-ელექტრონული ბმები საკმაოდ ძლიერია და არ იშლება დაბალ ტემპერატურაზე. ამიტომ, სილიციუმი დაბალ ტემპერატურაზე არ ატარებს ელექტრო დენს. ატომების შეერთებაში ჩართული ვალენტური ელექტრონები მყარად არის მიბმული ბროლის ბადეზე და გარე ელექტრული ველი არ ახდენს შესამჩნევ გავლენას მათ მოძრაობაზე.

ელექტრონული გამტარობა.

როდესაც სილიციუმი თბება, ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია იზრდება და

ინდივიდუალური კავშირები გატეხილია. ზოგიერთი ელექტრონი ტოვებს ორბიტას და ხდება თავისუფალი, როგორც ელექტრონები მეტალში. ელექტრულ ველში ისინი მოძრაობენ მედის კვანძებს შორის, ქმნიან ელექტრულ დენს.

ნახევარგამტარების გამტარობა თავისუფალი ლითონების არსებობის გამო

ელექტრონებს ელექტრონებს უწოდებენ ელექტრონების გამტარობას. ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება გატეხილი ბმების და შესაბამისად თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა. 300-დან 700 კ-მდე გაცხელებისას, უფასო დამუხტვის მატარებლების რაოდენობა იზრდება 10,17-დან 10,24 1/მ.3-მდე. ეს იწვევს წინააღმდეგობის შემცირებას.

ხვრელის გამტარობა.

როდესაც ბმა იშლება, იქმნება ცარიელი ადგილი დაკარგული ელექტრონით.

მას ხვრელი ჰქვია. ხვრელს აქვს ჭარბი დადებითი მუხტი სხვა, ნორმალურ ბმებთან შედარებით. კრისტალში ხვრელის პოზიცია არ არის მუდმივი. შემდეგი პროცესი მუდმივად მიმდინარეობს. ერთი

ელექტრონებიდან, რომლებიც უზრუნველყოფენ ატომების შეერთებას, გადახტება გაცვლის ადგილზე

ქმნის ხვრელებს და აღადგენს წყვილ-ელექტრონულ კავშირს აქ.

და საიდანაც ეს ელექტრონი გადმოხტა, იქმნება ახალი ხვრელი. Ისე

ამრიგად, ხვრელს შეუძლია გადაადგილება მთელ კრისტალზე.

თუ ნიმუშში ელექტრული ველის სიძლიერე ნულის ტოლია, მაშინ ხვრელების მოძრაობა, რომელიც ექვივალენტურია დადებითი მუხტების მოძრაობისა, ხდება შემთხვევით და, შესაბამისად, არ ქმნის ელექტრულ დენს. ელექტრული ველის არსებობისას ხდება ხვრელების მოწესრიგებული მოძრაობა და, ამრიგად, ხვრელების მოძრაობასთან დაკავშირებული ელექტრული დენი ემატება თავისუფალი ელექტრონების ელექტრულ დენს. ხვრელების მოძრაობის მიმართულება ეწინააღმდეგება ელექტრონების მოძრაობის მიმართულებას.

ასე რომ, ნახევარგამტარებში არის ორი ტიპის მუხტის მატარებელი: ელექტრონები და ხვრელები. ამრიგად, ნახევარგამტარებს აქვთ არა მხოლოდ ელექტრონული, არამედ ხვრელების გამტარობაც. ამ პირობებში გამტარობას ნახევარგამტარების შინაგანი გამტარობა ეწოდება. ნახევარგამტარების შინაგანი გამტარობა ჩვეულებრივ დაბალია, რადგან თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა მცირეა, მაგალითად, გერმანიუმში ოთახის ტემპერატურაზე ne = 3 10-ზე 23 სმ-ში –3-ში. ამავდროულად, გერმანიუმის ატომების რაოდენობა 1 კუბურ სმ-ში არის დაახლოებით 10 23-დან. ამრიგად, თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა არის ატომების მთლიანი რაოდენობის დაახლოებით ათი მილიარდი.

ნახევარგამტარების არსებითი თვისება ის არის, რომ ისინი

მინარევების არსებობისას, შინაგან გამტარობასთან ერთად,

დამატებითი - მინარევების გამტარობა. კონცენტრაციის შეცვლით

მინარევებისაგან, შეგიძლიათ მნიშვნელოვნად შეცვალოთ მუხტის მატარებლების რაოდენობა

ან სხვა ნიშანი. ამის წყალობით შესაძლებელია ნახევარგამტარების შექმნა

დომინანტური კონცენტრაცია არის უარყოფითი ან დადებითი

ძლიერად დამუხტული მატარებლები. აღმოჩენილია ნახევარგამტარების ეს თვისება

იძლევა პრაქტიკული გამოყენების უამრავ შესაძლებლობებს.

დონორის მინარევები.

გამოდის, რომ მინარევების, მაგალითად დარიშხანის ატომების არსებობისას, თუნდაც ძალიან დაბალ კონცენტრაციებში, თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა იზრდება

ბევრჯერ. ეს ხდება შემდეგი მიზეზის გამო. დარიშხანის ატომებს აქვთ ხუთი ვალენტური ელექტრონი, რომელთაგან ოთხი მონაწილეობს ამ ატომსა და მიმდებარე ატომებს შორის კოვალენტური კავშირის შექმნაში, მაგალითად, სილიციუმის ატომებთან. მეხუთე ვალენტური ელექტრონი, როგორც ჩანს, სუსტად არის მიბმული ატომთან. ის ადვილად ტოვებს დარიშხანის ატომს და ხდება თავისუფალი. თავისუფალი ელექტრონების კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად იზრდება და ხდება ათასჯერ მეტი, ვიდრე თავისუფალი ელექტრონების კონცენტრაცია სუფთა ნახევარგამტარში. მინარევებს, რომლებიც ადვილად აძლევენ ელექტრონებს, ეწოდება დონორის მინარევები, ხოლო ასეთი ნახევარგამტარები არის n ტიპის ნახევარგამტარები. n ტიპის ნახევარგამტარებში ელექტრონები არიან მუხტის ძირითადი მატარებლები, ხვრელები კი უმცირესობის მუხტის მატარებლები.

მიმღები მინარევები.

თუ ინდიუმი, რომლის ატომები სამვალენტიანია, გამოიყენება როგორც მინარევები, მაშინ იცვლება ნახევარგამტარის გამტარობის ბუნება. ახლა, ნორმალური წყვილ-ელექტრონული ბმის ფორმირება მეზობლებთან, ინდიუმის ატომი არ არის

იღებს ელექტრონს. შედეგად, ხვრელი იქმნება. ხვრელების რაოდენობა კრისტალში

სიმაღლე უდრის მინარევის ატომების რაოდენობას. ასეთი უწმინდურებაა

უწოდებენ აქცეპტორს (მიმღებს). ელექტრული ველის არსებობისას

ხვრელები ერევა ველზე და ხდება ხვრელის გამტარობა. By-

ნახევარგამტარები ელექტრონზე ხვრელების გამტარობის უპირატესობით

მათ p-ტიპის ნახევარგამტარებს უწოდებენ (სიტყვიდან პოზიტივი - დადებითი).

2. ძირითადი ნახევარგამტარული მოწყობილობები (სტრუქტურა და გამოყენება)

არსებობს ორი ძირითადი ნახევარგამტარული მოწყობილობა: დიოდი და ტრანზისტორი.

დღესდღეობით, დიოდები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ნახევარგამტარებში რადიო სქემებში ელექტრული დენის გასასწორებლად, ორ ელექტროდულ ნათურებთან ერთად, რადგან მათ აქვთ მრავალი უპირატესობა. ვაკუუმურ მილში, მუხტის მატარებელი ელექტრონები იქმნება კათოდის გაცხელებით. p-n შეერთებისას, მუხტის მატარებლები წარმოიქმნება, როდესაც კრისტალში შეჰყავთ მიმღები ან დონორი, ამგვარად, არ არის საჭირო ენერგიის წყარო მუხტის მატარებლების მისაღებად. რთულ სქემებში, ამის შედეგად მიღებული ენერგიის დაზოგვა ძალიან მნიშვნელოვანი აღმოჩნდება. გარდა ამისა, ნახევარგამტარული გამსწორებლები გასწორებული დენის იგივე მნიშვნელობებით უფრო მინიატურულია, ვიდრე მილის გამსწორებლები. ნახევარგამტარული დიოდები დამზადებულია გერმანიუმის და სილიკონისგან. სელენი და სხვა ნივთიერებები. განვიხილოთ, თუ როგორ იქმნება p-n შეერთება ქვედა მინარევების გამოყენებისას ამ შეერთების მიღება შეუძლებელია ორი სხვადასხვა ტიპის ნახევარგამტარის მექანიკური შეერთებით, რადგან ეს იწვევს ძალიან დიდ უფსკრული ნახევარგამტარებს შორის ეს სისქე არ უნდა აღემატებოდეს ატომებს შორის. ამიტომ, ინდიუმი დნება ნიმუშის ერთ-ერთ ზედაპირზე. გერმანიუმის ერთკრისტალში ღრმად ინდიუმის ატომების დიფუზიის გამო, p-ტიპის გამტარობის მქონე რეგიონი გარდაიქმნება გერმანიუმის ზედაპირზე. გერმანიუმის დანარჩენ ნიმუშს, რომელშიც ინდიუმის ატომები არ შეაღწიეს, ჯერ კიდევ აქვს n ტიპის გამტარობა. რეგიონებს შორის ხდება p-n შეერთება. ნახევარგამტარულ დიოდში გერმანიუმი ემსახურება როგორც კათოდი, ხოლო ინდიუმი - ანოდს. სურათი 1 გვიჩვენებს დიოდის პირდაპირ (ბ) და საპირისპირო (გ) კავშირს.

დენის ძაბვის მახასიათებელი წინა და უკანა კავშირებისთვის ნაჩვენებია სურათზე 2.

მათ შეცვალეს ნათურები და ძალიან ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში, ძირითადად, დიოდებმა იპოვეს გამოყენება სხვადასხვა მოწყობილობებში.

ტრანზისტორი.

განვიხილოთ ერთი ტიპის ტრანზისტორი, რომელიც დამზადებულია გერმანიუმის ან სილიკონისგან, მათში შეყვანილი დონორი და მიმღები მინარევებით. მინარევების განაწილება ისეთია, რომ p-ტიპის ნახევარგამტარის ორ ფენას შორის იქმნება n-ტიპის ნახევარგამტარის ძალიან თხელი (რამდენიმე მიკრომეტრის რიგით) ფენა. 3. ამ თხელ ფენას ფუძე ან ფუძე ჰქვია კრისტალში ორი p-n შეერთება, რომელთა პირდაპირი მიმართულებები საპირისპიროა. სამი ტერმინალი სხვადასხვა ტიპის გამტარობის მქონე ტერიტორიებიდან საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ ტრანზისტორი 3-ზე ნაჩვენები წრედ. ამ კავშირით

მარცხენა pn შეერთება არის პირდაპირი და ჰყოფს ფუძეს p-ტიპის რეგიონისგან, რომელსაც ემისტერი ეწოდება. სწორი p–n შეერთება რომ არ არსებობდეს, ემიტერ-ბაზის წრეში იქნებოდა დენი, რაც დამოკიდებულია წყაროების ძაბვაზე (ბატარეა B1 და ცვლადი ძაბვის წყარო.

წინააღმდეგობა) და მიკროსქემის წინააღმდეგობა, დაბალი პირდაპირი წინააღმდეგობის ჩათვლით

ემიტერი - ბაზის გადასვლა. ბატარეა B2 დაკავშირებულია ისე, რომ მარჯვენა pn შეერთება წრეში (იხ. ნახ. 3) არის საპირისპირო. ის გამოყოფს საფუძველს მარჯვენა p ტიპის რეგიონისგან, რომელსაც ეწოდება კოლექტორი. თუ არ იქნებოდა მარცხენა pn შეერთება, დენი და კოლექტორის წრე ახლოს იქნებოდა ნულთან. ვინაიდან საპირისპირო შეერთების წინააღმდეგობა ძალიან მაღალია. როდესაც დენი არსებობს მარცხნივ p-n შეერთებაზე, დენი ჩნდება კოლექტორის წრეში და კოლექტორში დენის სიძლიერე მხოლოდ ოდნავ ნაკლებია, ვიდრე ემიტერში არსებული ძაბვა p-ტიპის ნახევარგამტარების მთავარი მატარებლები - ხვრელები შეაღწევენ ბაზას, გდრ ისინი უკვე მთავარი მატარებლები არიან. ვინაიდან ფუძის სისქე ძალიან მცირეა და მასში მთავარი მატარებლების (ელექტრონების) რაოდენობა მცირეა, მასში მოხვედრილი ხვრელები თითქმის არ ერწყმის (არ უერთდება) ფუძის ელექტრონებს და შეაღწევს კოლექტორში. დიფუზიისკენ. მარჯვენა pn შეერთება დახურულია ბაზის მთავარი მუხტის მატარებლებთან - ელექტრონებთან, მაგრამ არა ხვრელებთან. კოლექტორში ხვრელები ატარებს ელექტრული ველის მიერ და ავსებს წრეს. ფუძიდან ამოფრქვევის წრეში დენის განშტოების სიძლიერე ძალიან მცირეა, ვინაიდან ფუძის განივი კვეთის ფართობი ჰორიზონტალურ სიბრტყეში (იხ. ნახაზი 3) გაცილებით მცირეა, ვიდრე განივი კვეთა ვერტიკალურ სიბრტყეში. . კოლექტორში მიმდინარე სიძლიერე, თითქმის ტოლია ემიტერში მიმდინარე სიმძლავრესთან ერთად, იცვლება ემისტერის დენთან ერთად. რეზისტორი R მცირე გავლენას ახდენს კოლექტორის დენზე და ეს წინააღმდეგობა შეიძლება საკმაოდ დიდი იყოს. ემიტერის დენის კონტროლით მის წრესთან დაკავშირებული ალტერნატიული ძაბვის წყაროს გამოყენებით, ვიღებთ რეზისტორზე ძაბვის სინქრონულ ცვლილებას. თუ რეზისტორის წინააღმდეგობა დიდია, მასზე ძაბვის ცვლილება შეიძლება იყოს ათობით ათასი ჯერ მეტი, ვიდრე სიგნალის ცვლილება ემიტერის წრეში, ეს ნიშნავს ძაბვის ზრდას. ამიტომ, R დატვირთვის გამოყენებით, შესაძლებელია ელექტრული სიგნალების მიღება, რომელთა სიმძლავრე მრავალჯერ აღემატება ემიტერის წრეში შესული სიმძლავრეს, ისინი ცვლის ვაკუუმურ მილებს და ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში.

ორ ნახევარგამტარს შორის კონტაქტების ცალმხრივი გამტარობა (ან ლითონი ნახევარგამტარამდე) გამოიყენება ალტერნატიული დენების გასასწორებლად და გადასაყვანად. თუ არსებობს ერთი ელექტრონულ ხვრელში გადასვლა, მაშინ მისი მოქმედება ორის მოქმედების მსგავსია

ელექტროდის ნათურა - დიოდი ამიტომ ე.წ ნახევარგამტარული (კრისტალური) დიოდი. ნახევარგამტარი დიოდები დიზაინის მიხედვით ისინი იყოფა წერტილი და გეგმური. თუ მოკლევადიანი დენის პულსი გადის დიოდში წინა მიმართულებით, იქმნება p-გამტარობის მქონე ფენა. ამ ფენის საზღვარზე იქმნება pn შეერთება მაღალი რექტიფიკაციის კოეფიციენტით. საკონტაქტო ფენის დაბალი ტევადობის გამო, წერტილოვანი დიოდები გამოიყენება მაღალი სიხშირის რხევების დეტექტორებად (გამსწორებლებად) სანტიმეტრის ტალღის სიგრძის დიაპაზონამდე.

p-n კვანძებს არა მხოლოდ აქვთ შესანიშნავი გამასწორებელი თვისებები, არამედ შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაძლიერებისთვის, და თუ კავშირი შემოდის წრეში, მაშინ ელექტრული რხევების გენერირებისთვის. ამ მიზნებისათვის განკუთვნილი მოწყობილობებია

მიიღო სახელი ნახევარგამტარული ტრიოდები ან ტრანზისტორები. გერმანიუმი და სილიციუმი გამოიყენება ტრანზისტორების დასამზადებლად, რადგან მათ ახასიათებთ დიდი მექანიკური სიმტკიცე, ქიმიური წინააღმდეგობა და სხვაზე მეტი.

ნახევარგამტარები, დენის მატარებლების მობილურობა. ნახევარგამტარული ტრიოდები იყოფა წერტილი და გეგმური. პირველი მნიშვნელოვნად ზრდის ძაბვას, მაგრამ მათი გამომავალი სიმძლავრე დაბალია გადახურების საფრთხის გამო (მაგალითად, მუშაობის ზედა ზღვარი

გერმანიუმის წერტილის ტემპერატურა 50-80 °C-ის ფარგლებშია. ისინი შეიძლება ჰგვანან პ-პ-პდა ტიპი პ-პ-პგანსხვავებული გამტარობის მქონე უბნების მონაცვლეობიდან გამომდინარე. ტრანზისტორიმოიცავს ბაზები (ტრანზისტორის შუა ნაწილი), გამომცემელი და კოლექციონერი (ბაზის მიმდებარე ტერიტორიები ორივე მხრიდან განსხვავებული ტიპის გამტარობით)

ხიდები). მუდმივი წინ მიკერძოებული ძაბვა გამოიყენება ემიტერსა და ფუძეს შორის, ხოლო მუდმივი საპირისპირო ძაბვა გამოიყენება ბაზასა და კოლექტორს შორის. გაძლიერებული ალტერნატიული ძაბვის წყაროები -

შეყვანის წინაღობამდე , და გაძლიერებული ამოღებულია გამომავალი წინააღმდეგობისგან. დენის დინება ემიტერის წრეში

გამოწვეულია ძირითადად ხვრელების მოძრაობით (ისინი არიან ძირითადი დენის მატარებლები) და თან ახლავს მათი ინექცია - ინექცია - ბაზის ფართობამდე. ხვრელები, რომლებიც შეაღწევენ ბაზას, დიფუზურია კოლექტორისკენ და მცირე სისქით

არა ბაზაზე, ინექციური ხვრელების მნიშვნელოვანი ნაწილი აღწევს კოლექტორამდე. აქ ხვრელებს იჭერს შეერთების შიგნით მოქმედი ველი (მიიზიდავს უარყოფითად დამუხტულ კოლექტორს), რის შედეგადაც იცვლება კოლექტორის დენი. ამიტომ, ყველა

ემიტერის წრეში დენის გარკვეული ცვლილება იწვევს კოლექტორის წრეში დენის ცვლილებას. ტრანზისტორი, ვაკუუმის მილის მსგავსად,

იძლევა როგორც ძაბვის, ასევე სიმძლავრის მატებას.

25.(ლორენცის ძალა. ლორენცის ძალის მუშაობა. ჰოლის ეფექტი)

ელექტრულ მუხტზე მოქმედი ძალა Q,მოძრაობს მაგნიტურ ველში V სიჩქარით , დაურეკა ლორენცის ძალა და გამოიხატება ფორმულით, სადაც IN- მაგნიტური ველის ინდუქცია, რომელშიც მუხტი მოძრაობს.

ლორენცის ძალის მოდული , სადაც α არის კუთხე შორის და IN.ლორენცის ძალა ყოველთვის პერპენდიკულარულია დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობის სიჩქარეზე, ამიტომ ის მხოლოდ ცვლის ამ სიჩქარის მიმართულებას მოდულის შეცვლის გარეშე. აქედან გამომდინარე, ლორენცის ძალა

არანაირ საქმეს არ აკეთებს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მუდმივი მაგნიტური ველი არ მუშაობს მასში მოძრავ დამუხტულ ნაწილაკზე და ამ ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია არ იცვლება მაგნიტურ ველში გადაადგილებისას. თუ მოძრავ ელექტროზე

დამუხტვა გარდა მაგნიტური ველისა ინდუქციით INასევე არის ელექტრული ველი ინტენსივობით E,შემდეგ მიღებული ძალა F,მუხტზე გამოყენებული ძალების ვექტორული ჯამის ტოლია - ელექტრული ველიდან მოქმედი ძალა და ლორენცის ძალა: ლორენცის ძალის მიმართულება და მის მიერ გამოწვეულ მაგნიტურ ველში დამუხტული ნაწილაკის გადახრის მიმართულება დამოკიდებულია მუხტის ნიშანზე. ნაწილაკები.

ჰოლის ეფექტი (1879) არის მოვლენა ლითონში (ან ნახევარგამტარში) დენის სიმკვრივით j,მოთავსებულია მაგნიტურ ველში IN,ელექტრული ველი პერპენდიკულარული მიმართულებით IN რომჯ. მოვათავსოთ ლითონის ფირფიტა დენის სიმკვრივით მაგნიტურისკენ

ველი IN,ჯ-ზე პერპენდიკულარული. მოცემული მიმართულებისთვის დენის მატარებლების სიჩქარე მეტალში - ელექტრონები - მიმართულია მარჯვნიდან მარცხნივ. ელექტრონები განიცდიან ლორენცის ძალას, რომელიც ამ შემთხვევაში მიმართულია ზემოთ. ამრიგად, ფირფიტის ზედა კიდეზე იქნება ელექტრონების გაზრდილი კონცენტრაცია (ის იქნება უარყოფითად დამუხტული), ხოლო ქვედა კიდეზე იქნება ელექტრონების ნაკლებობა (დამუხტული იქნება დადებითად). შედეგად, ფირფიტის კიდეებს შორის წარმოიქმნება დამატებითი განივი ელექტრული ველი ევ,მიმართულია ქვემოდან ზემოდან. როცა დაძაბულობა ევეს განივი ველი აღწევს ისეთ მნიშვნელობას, რომ მისი მოქმედება მუხტებზე დააბალანსებს ლორენცის ძალას, შემდეგ დადგინდება მუხტების სტაციონარული განაწილება განივი მიმართულებით.

მერე სად - ფირფიტის სიგანე; ∆f - განივი (ჰოლი) პოტენციური სხვაობა.

იმის გათვალისწინებით, რომ მიმდინარე სიძლიერე I = jS =nevS (S- ფირფიტის სისქის განივი ფართობი დ, ნ- ელექტრონის კონცენტრაცია, - ელექტრონების მოწესრიგებული მოძრაობის საშუალო სიჩქარე, j- დენის სიმკვრივე = env), ვიღებთ ე.ი. ჰოლის განივი პოტენციალის სხვაობა პროპორციულია მაგნიტური ინდუქციისა IN,დენის ძალა / და უკუპროპორციულია ფირფიტის სისქის დ.

- მუდმივი დარბაზი, ნივთიერებიდან გამომდინარე. ავტორიჰოლის მუდმივის გაზომილი მნიშვნელობა შეიძლება: 1) განისაზღვროს

დენის მატარებლების კონცენტრაცია გამტარში (გამტარობის ცნობილი ბუნებით და მატარებლების მუხტით); 2) განსაჯეთ ნახევარგამტარების გამტარობის ბუნება, რადგან ჰოლის მუდმივი ნიშანი ემთხვევა დენის მატარებლების მუხტის e ნიშანს. ამიტომ ეფექტი

ჰოლის ეფექტი არის ყველაზე ეფექტური მეთოდი ლითონებსა და ნახევარგამტარებში დენის მატარებლების ენერგეტიკული სპექტრის შესასწავლად.

ნახევარგამტარული ელემენტების უმეტესობის მთავარი ელემენტია p-n შეერთება.

p-n შეერთება არის რეგიონი p და n ტიპის ნახევარგამტარების საზღვარზე.

პირობითად, pn შეერთება შეიძლება ნაჩვენები იყოს შემდეგნაირად:

ექსპერიმენტი 14.3.ნახევარგამტარული დიოდი.

სამუშაოს მიზანი:

ნახევარგამტარული დიოდის მუშაობის პრინციპის შესწავლა.

აღჭურვილობა:

1. რეგულირებადი AC ძაბვის წყარო

2. ოსცილოსკოპი

3. დავდგეთ დიაგრამით

პროგრესი.

1. ინსტალაცია შედგება რეგულირებადი ალტერნატიული ძაბვის წყაროს, ოსცილოსკოპის და სქემიანი სადგამისგან. წყაროდან ალტერნატიული ძაბვა მიეწოდება სადგამის შეყვანას. ოსილოსკოპის ეკრანზე შეიმჩნევა სინუსოიდი. თუ თქვენ გაზრდით ან შეამცირებთ დაყენებულ ძაბვას, ოსილოსკოპის ეკრანზე ხილული სინუსოიდური სიგნალის ამპლიტუდა შესაბამისად იზრდება ან მცირდება.

2. შევისწავლოთ დიოდში გამავალი დენის ბუნება. სადგამში შემავალი ძაბვა გამოიყენება ჯაჭვის კიდეებზე, რომელიც შედგება რეზისტორისგან და დიოდისგან, რომლებიც დაკავშირებულია სერიაში. შედეგად, ჯაჭვში აღარ გადის ალტერნატიული დენი, არამედ პულსირებული დენი, რადგან დიოდი ასწორებს დენს. ის საშუალებას აძლევს დენს გაიაროს ერთი მიმართულებით და არა მეორე მიმართულებით. დიაგრამაზე დიოდი ისეა გამოსახული, რომ სამკუთხედის წვერი, ამ ეტაპზე იგი მიმართულია ზემოთ, მიუთითებს დიოდში გამავალი დენის მიმართულებაზე. იმისათვის, რომ გავიგოთ, რა არის დიოდში გამავალი დენის ბუნება, ძაბვა გამოიყენება ვერტიკალურ გამაძლიერებელზე, რომელიც ამოღებულია წინაღობის ბოლოებიდან. ეს ძაბვა პროპორციულია დენის მიმართ, რომელიც გადის წინაღობაზე. შეინიშნება, რომ დიოდში დენი რეალურად მიედინება მხოლოდ ერთი მიმართულებით. ნახევარი პერიოდის განმავლობაში არ არის დენი - ჰორიზონტალური მონაკვეთები, ნახევარი პერიოდის განმავლობაში დენი მიედინება. ეს არის სინუსოიდების ნახევარი, რომლებიც ქვევით იყურებიან. მაგრამ თუ შეცვლით ძაბვას, რომელიც მიეწოდება სადგამის შეყვანას, ასევე შეიცვლება დიოდში გამავალი დენის რაოდენობა. თუ დიოდს მოატრიალებთ 180 გრადუსით, დიაგრამაში სამკუთხედის წვერი მიმართული იქნება ქვემოთ, ე.ი. შეიცვლება დიოდში გამავალი დენის მიმართულება. ოსცილოსკოპის ეკრანზე სიგნალი გაქრა. დიოდი ამოღებულია სადგამიდან და სიგნალი კვლავ გამოჩნდება ოსილოსკოპის ეკრანზე. თუმცა, ახლა ის ნახევრად ციკლები, რომლებიც შეესაბამება დიოდში დენის დინებას, ნაჩვენებია როგორც ზევით მიმართული სინუსური ტალღის ნახევრად.



3. დიოდის დენი-ძაბვის მახასიათებელი - დიოდში გამავალ დენსა და დიოდზე მიწოდებულ ძაბვას შორის ურთიერთობა. დიოდში გამავალი დენი კვლავ პროპორციულია რეზისტორების ბოლოებზე ძაბვის. ეს ძაბვა მიეწოდება ოსილოსკოპის ვერტიკალურ შეყვანას, ხოლო ჰორიზონტალური შეყვანა მიეწოდება ძაბვას ამ ჯაჭვის ბოლოებიდან, რომელიც პროპორციულია ძაბვის დიოდზე. შედეგად, ოსილოსკოპის ეკრანზე შეინიშნება დიოდის მიმდინარე-ძაბვის მახასიათებელი. არ არსებობს დენის ნახევარპერიოდი, ეს არის ამ მახასიათებლის ჰორიზონტალური მონაკვეთი და ნახევარპერიოდი მიედინება დენი. ოჰმის კანონი აქ გარკვეულწილად სრულდება. დიოდში გამავალი დენის რაოდენობა პროპორციულია დიოდზე დაყენებული ძაბვისა. თუ თქვენ გაზრდით ან ამცირებთ დიოდზე დაყენებულ ძაბვას, დიოდში გამავალი დენი შესაბამისად იზრდება ან მცირდება.

დასკვნა:

pn შეერთების ცალმხრივი გამტარობა შესაძლებელს ხდის გამოსწორების ნახევარგამტარული მოწყობილობის, ე.წ. ნახევარგამტარული დიოდის შექმნას.

1. გამტარობის ნიშანი შეესაბამება წყაროს ნიშანს, შემდეგ ხვრელები გადავა მარცხნივ, ელექტრონები მარჯვნივ. მეშვეობით р-nგარდამავალი, ელექტრული დენი, რომელიც შედგება ელექტრონებისა და ხვრელებისგან, შემოვა.

2. გამტარობის ნიშანი წყაროს ნიშნის საპირისპიროა, შემდეგ მუხტის მატარებლები გადადიან პოლუსებზე ნახევარგამტარის კონტაქტის საზღვრის გადაკვეთის გარეშე, p-n შეერთების გავლით არ ხდება დენი, შესაბამისად, p-n შეერთებას აქვს ცალმხრივი გამტარობა.

pn შეერთება გამოიყენება ნახევარგამტარულ დიოდებში.

ტრანზისტორი არის ნახევარგამტარული მოწყობილობა, რომელიც შედგება ორი pn შეერთებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია უკანა მხარეს. ემიტერი არის ტრანზისტორის ტერიტორია, საიდანაც მოდის მუხტის მატარებლები. კოლექტორი არის ტერიტორია, სადაც მიედინება მუხტის მატარებლები. ბაზა ასრულებს ნათურის საკონტროლო ბადის როლს.

ტრანზისტორები ემსახურება ელექტრული სიგნალების გაძლიერებას, რადგან ძაბვის მცირე ცვლილება ემიტერსა და ფუძეს შორის იწვევს ძაბვის დიდ ცვლილებას კოლექტორის წრეში დაკავშირებულ დატვირთვაზე.

გამოცდილება 14.4ტრანზისტორი DC გამაძლიერებელი

აღჭურვილობა:

1. ტრანზისტორი სადგამზე;

2. ფოტოდიოდი სადგამზე;

3. მიმდინარე წყარო V-24;

4. დამაკავშირებელი სადენები;

5. ნათურა;

6. ორი საჩვენებელი გალვანომეტრი;

ინსტალაციის დიაგრამა:

როდესაც ფოტოცელი ჩაბნელებულია, დენი მცირეა. თუ ფოტოცელი განათებულია, დენი იზრდება განყოფილებაში G2.

ტესტები No14 ლექციისთვის

ტესტი 14.1.რა დასკვნების გამოტანა შეიძლება ექსპერიმენტის შედეგებიდან, რომელიც აჩვენებს ნახევარგამტარის წინააღმდეგობის ტემპერატურაზე დამოკიდებულებას?

£ ნახევარგამტარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება მისი წინააღმდეგობა

£ ნახევარგამტარის წინააღმდეგობა არ არის დამოკიდებული მის ტემპერატურაზე

£ ნახევარგამტარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება მისი წინააღმდეგობა

£ ნახევარგამტარის წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად არ არის დამოკიდებული მის ტემპერატურაზე

ტესტი 14.2.რა ჰქვია მასალას, რომლის ელექტრული თვისებები ძლიერ არის დამოკიდებული მასში ქიმიური მინარევების კონცენტრაციაზე და გარე პირობებზე?

£ სუპერგამტარი.

£ მაგნიტოელექტრული.

£ ფეროელექტრო.

£ ნახევარგამტარი.

ტესტი 14.3.რა ჰქვია კვაზინაწილაკს, რომლის მუხტი მოდულში უდრის ელექტრონის მუხტს და რომლის მასა უდრის ელექტრონის მასას?

£ ნეიტრონი

£ "ხვრელი"

£ α-ნაწილაკი

£ პოზიტრონი

ტესტი 14.4.რა ჰქვია ნახევარგამტარ მოწყობილობას, რომელიც შედგება ორი pn შეერთებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია უკნიდან?

£ ტრანზისტორი

£ კოლექციონერი

£ გალვანომეტრი

£ ტირისტორი

ტესტი 14.5.რა ჰქვია ტრანზისტორი რეგიონს, საიდან მოდის ისინი?

დამუხტვის მატარებლები?

£ კოლექციონერი

გამომცემელი

£ ფოტოცელი

£ზენერის დიოდი

ტესტები მე-3 თავისთვის.

ტესტი 1. რა იგულისხმება მესამე მხარის ძალებში?

£ არაელექტროსტატიკური წარმოშობის ძალები.

£ მხოლოდ ქიმიური პროცესებით გამოწვეული ძალები.

£ მხოლოდ მექანიკური ძალები (ძალა, რომელიც გამოიყენება გენერატორის როტორის როტაციაზე).

£ ელექტრული წარმოშობის ძალები.

ტესტი 2. ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ხასიათდება მუხტით, რომელიც გადის ერთეული ფართობის გამტარის ფართობზე დროის ერთეულზე არის...

£ მიმდინარე ძალა.

£ დენის სიმკვრივე.

£ ძაბვა.

£ ელექტრული წინაღობა.

ტესტი 3. როდესაც ორი გამტარი სერიულად არის დაკავშირებული DC ქსელთან, დენის სიძლიერე ქსელში 6,25-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე ერთი და იგივე გამტარების პარალელურად მიერთებისას. რამდენჯერ განსხვავდება გამტარების წინააღმდეგობები?

ტესტი 4. რაზეა დამოკიდებული პოლარიზაციის ვექტორი დიელექტრიკში?

დიელექტრიკული შემადგენლობა

£ დიელექტრიკის ზომა

£ ელექტრო ინდუქცია

£ ველის სიძლიერე დიელექტრიკში

£ უფასო გადასახადების არსებობა დიელექტრიკში

ტესტი 5. აირჩიეთ სწორი დასკვნები გამტარებლის წინააღმდეგობის ტემპერატურაზე დამოკიდებულების დემონსტრირების გამოცდილებიდან გამომდინარე?

გამტარის წინააღმდეგობა არ არის დამოკიდებული ტემპერატურაზე

გამტარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება მისი წინააღმდეგობა

გამტარის ტემპერატურის კლებასთან ერთად იზრდება მისი წინააღმდეგობა

გამტარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მისი წინააღმდეგობა მცირდება

გამტარის ტემპერატურის კლებასთან ერთად მცირდება მისი წინააღმდეგობა

ტესტი 6. რომელ წელს აღმოაჩინა ზეგამტარობის ფენომენი კემერლინგმა - ონესმა?

ტესტი 7. თუ განშტოებულ ჯაჭვში არის N-კვანძები, მაშინ რა რაოდენობის კვანძებისთვის შეიძლება დამოუკიდებელი განტოლებების შედგენა? .

ტესტი 8.

დირიჟორების პარალელურად შეერთებისას, მათთვის იგივეა:

ტესტი 9.

მონიშნეთ დირიჟორების სერიული კავშირის ფორმულები:

£

£

£

£

£

ტესტი 10. ფორმულირება „სითბოს პირდაპირ ელექტროენერგიად გადაქცევის ფენომენი მყარ ან თხევად გამტარებლებში, აგრეთვე ორი გამტარის შეერთების პირდაპირი გათბობისა და გაგრილების საპირისპირო ფენომენი დენის გავლის გზით“ არის განმარტება ...

£ თერმოელექტროენერგია

£ თერმო-EMF

£ ფარადეის ეფექტი

ჰოლის ეფექტი

ტესტი 11. რა განსაზღვრავს თერმოწყვილის თერმო-EMF-ის მნიშვნელობას?

£ შეერთების ტემპერატურის სხვაობიდან +

£ ორივე გამტარის სპეციფიკური თერმო-EMF-დან

£ ძაბვის სხვაობიდან

£ პოტენციური სხვაობიდან

ტესტი 12. ფორმულირება „ელექტრული პოტენციალის სხვაობა, რომელიც წარმოიქმნება კონტაქტურ სხეულებს შორის თერმოდინამიკური წონასწორობის პირობებში“ არის განმარტება...

£ კონტაქტის ძაბვის სხვაობა.

£ კონტაქტის წინააღმდეგობის განსხვავება.

£ იონების კონტაქტური განსხვავება.

£ კონტაქტის პოტენციური განსხვავება .

£ კონტაქტის მიმდინარე განსხვავება

ტესტი 13 . მარილების, ტუტეების, მჟავების ხსნარები არის...

£ ელექტროლიტები

£ ნახევრადელექტროლიტები

£ დიელექტრიკა

£ კვაზი-ელექტროლიტები

£ ნახევარგამტარები

ტესტი 14. ჩამოთვლილი ლითონებიდან რომელია კეთილშობილური?

ტესტი 15. ფარადეის პირველი კანონი ელექტროლიზისთვის ამბობს:

ნივთიერების ელექტროქიმიური ეკვივალენტი პირდაპირპროპორციულია მისი ქიმიური ეკვივალენტისა.

£ ელექტროდებზე გამოთავისუფლებული ნივთიერების მასა პირდაპირპროპორციულია ელექტროლიტში გამავალი მუხტის კვადრატისა

ელექტროდებზე გამოთავისუფლებული ნივთიერების მასა პირდაპირპროპორციულია ელექტროლიტში გამავალი მუხტისა.+

£ ელექტროდებზე გამოთავისუფლებული ნივთიერების მასა პირდაპირპროპორციულია ელექტროლიტში გამავალი მუხტის რაოდენობის კვადრატულ ფესვთან.

ელექტროდებზე გამოთავისუფლებული ნივთიერების მასა უკუპროპორციულია ელექტროლიტში გამავალი მუხტისა

ტესტი 16. რა ფიზიკურ ფაქტორებს აქვთ მაიონებელი მოქმედება გაზზე?

გათბობა £

£ ელექტრული ველი

£ გაზის მოცულობის გაზრდა.

£ ზემოქმედება რადიაციაზე.

£ ატმოსფერული წნევის შემცირება.

ტესტი 17. თუ გამონადენის დროს დაათვალიერებთ გაზის გამომშვებ მილს, შეამჩნევთ, რომ გამონადენი არ არის ერთგვაროვანი. გამოირჩევა შემდეგი სფეროები:

£ ასტონის ბნელი სივრცე; კათოდური ფილმი; smoldering ბრწყინვალება; უარყოფითი სვეტი.

£ ასტონის ბნელი სივრცე; ანოდური ფილმი; კათოდური ბნელი სივრცე; smoldering ბრწყინვალება; ფარადეის ბნელი სივრცე; უარყოფითი სვეტი.

£ ასტონის ბნელი სივრცე; კათოდური ფილმი; კათოდური ბნელი სივრცე; smoldering ბრწყინვალება; ფარადეის ბნელი სივრცე; დადებითი სვეტი.

£ ასტონის ბნელი სივრცე; კათოდური ფილმი; smoldering ბრწყინვალება; უარყოფითი სვეტი; დადებითი სვეტი

£ კათოდური ფილმი; კათოდური ბნელი სივრცე; smoldering ბრწყინვალება; ფარადეის ბნელი სივრცე; დადებითი სვეტი

ტესტი 18. რომელი კატეგორია გამოიყენება ძირითადად განათების და სარეკლამო მიზნებისთვის?

£ გვირგვინი.

£ რკალი.

£ დნება.

£ ნაპერწკალი

£ მოციმციმე

ტესტი 19. რა სახის პლაზმა არსებობს წარმოების მეთოდის მიხედვით?

£ გაზის გამონადენი

£ მაღალი ძაბვა

£ მაღალი ტემპერატურა

£ მაგნიტურ-ელექტრონული

ტესტი 20. რა სახის მაგნიტური ხაფანგები არსებობს?

£ ბეტატრონი

£ ვარსკვლავური

£ ვარსკვლავური

£ ტოკამაკი

£ პლაზმური ჩირაღდანი

ტესტი 21. რა თვისებაა მთავარი პლაზმისთვის?

£ კარგი ელექტროგამტარობა

£ პოლარიზება

£ ionizability

£ კვაზინეიტრალობა

£ სიცოცხლის ხანგრძლივობა

ტესტი 22. რა ჰქვია სხვადასხვა ტიპის გამტარობის მქონე ნახევარგამტარების საკონტაქტო ზონას?

£ აკრძალული ტერიტორია

£ კონდუქციური ბენდი

£ p-n შეერთება

£ ვალენტური ზოლი

ტესტი 23. რა ჰქვია ტრანზისტორის იმ უბანს, სადაც შედიან მუხტის მატარებლები?

გამომცემელი

£ კოლექციონერი

£ ფოტოცელი

£ მიკროჩიპი

ტესტი 24.რა არის ნახევარგამტარების თავისებურება?

ნივთიერების მოლეკულების მყარი დიპოლური მომენტი

£ მაღალი სამუშაო ტემპერატურა

£ უარყოფითი მუხტების უფასო მატარებლების არსებობა

£ არსებობს ორი ტიპის ელექტრული მუხტის მატარებელი+

£ დადებითი მუხტების უფასო მატარებლების არსებობა


მაგნიტური ველი ვაკუუმში და მატერიაში

15. დენების ურთიერთქმედება. მაგნიტური ველი. ინდუქციური და მაგნიტური ველის სიძლიერე. ხვეული დენით მაგნიტურ ველში. ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონი. პირდაპირი, წრიული და სოლენოიდური დენების მაგნიტური ველი.

16. მაგნიტური ველის მორევის ბუნება. მაგნიტური ველის ინდუქციური ვექტორის ცირკულაცია. მაგნიტური ნაკადი. ამპერის სიმძლავრე. დენის გამტარის გადაადგილების სამუშაო მაგნიტურ ველში. ლორენცის ძალა. ელექტრონის სპეციფიკური მუხტის განსაზღვრა.

17. მაგნიტიკა. მაგნიტიზაცია. კავშირი ინდუქციისა და მაგნიტური ველის სიძლიერეს შორის მაგნიტში. მაგნიტური გამტარიანობა და მგრძნობელობა. მაგნიტომექანიკური მოვლენები.

18. დია-, პარა- და ფერომაგნიტების ცნება. ფერომაგნიტების დომენური სტრუქტურა. მაგნიტური ჰისტერეზი. სტოლეტოვის ნამუშევრები. კური წერტილი. მაგნიტური მასალები და მათი გამოყენება.

დენების ურთიერთქმედება. მაგნიტური ველი. ინდუქციური და მაგნიტური ველის სიძლიერე. ხვეული დენით მაგნიტურ ველში. ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონი. პირდაპირი, წრიული და სოლენოიდური დენების მაგნიტური ველი

15.1. დენების ურთიერთქმედება

15.2. მაგნიტური ველი. ინდუქციური და მაგნიტური ველის სიძლიერე

15.3. ხვეული დენით მაგნიტურ ველში

15.4. ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონი. პირდაპირი, წრიული და სოლენოიდური დენების მაგნიტური ველი

მაგნიტური ფენომენების ბუნების შესწავლა დაიწყო ბუნებრივი მაგნეტიზმის განხილვით. ბუნებრივი მაგნიტების ეს ურთიერთქმედება ასევე მოხდა ზოგიერთ ნივთიერებასთან, რომელიც მიეკუთვნება ფერომაგნიტების კლასს. მომავალში ჩვენ დავინახავთ, რომ ურთიერთქმედება იგივე რჩება, თუ ერთ-ერთი ბუნებრივი მაგნიტი შეიცვლება დირიჟორით დენით (ოერსტედის ექსპერიმენტი) და, საბოლოოდ, ეს ფენომენი შეიძლება დაფიქსირდეს, თუ ორი დირიჟორი ურთიერთქმედებს დენთან (ამპერის ექსპერიმენტი) .

გამოცდილება 15.1ორსტედის გამოცდილება.

აღჭურვილობა:


ბრინჯი. 15.1.

1. მაგნიტური ნემსი;

2. მიმდინარე წყარო V-24;

3. დირიჟორი;

ინსტალაციის დიაგრამა:

ისარი თავდაპირველად დირიჟორის პარალელურია. როდესაც მიმდინარე წყარო ჩართულია, ისარი დაყენებულია დირიჟორის პერპენდიკულურად. როდესაც დენის წყარო გამორთულია, ისარი უბრუნდება თავდაპირველ პოზიციას.

დასკვნა:დენის გამტარის გარშემო არის მაგნიტური ველი, ე.ი. სადაც მოძრავი ელექტრული მუხტებია, მაგნიტური ველი არსებობს.

გამოცდილება 15.2ორი გამტარის ურთიერთქმედება დენთან.

აღჭურვილობა:

1. ორი მოქნილი კილიტა ლენტი;

2. მიმდინარე წყარო V-24;

3. დირიჟორი;

ინსტალაციის დიაგრამა:

დენები მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით - გამტარები იგერიებენ ერთმანეთს.

დენები თანამიმართულია - და გამტარები იზიდავენ ერთმანეთს.

დასკვნა:როდესაც ორი გამტარი ურთიერთქმედებს დენთან, წარმოიქმნება ძალა, რომელიც მოგერიებს ან იზიდავს გამტარებს.

მაგნიტური ფენომენების შესწავლამ აჩვენა, რომ მაგნიტური ურთიერთქმედება შეინიშნება დამკვირვებელთან (ან ჩამწერ მოწყობილობასთან) მიმართებაში ელექტრული მუხტების მოძრაობისას. ვინაიდან ობიექტების შედარებით მოძრაობასთან დაკავშირებულ ყველა ფენომენს ეწოდება რელატივისტური (ინგლისური სიტყვიდან "ნათესავი" - ნათესავი), ისინი ამბობენ, რომ მაგნეტიზმი არის რელატივისტური ეფექტი.

ნახევარგამტარული დიოდიცალმხრივი გამტარობის მქონე ორელექტროდულ მოწყობილობას უწოდებენ. მისი დიზაინი ეფუძნება წონასწორობას -გარდამავალი. შეერთების ფორმირების ბუნებიდან გამომდინარე, დიოდები იყოფა წერტილად და პლანზე.

ნახევარგამტარული ტრიოდები ფართოდ გამოიყენება ელექტრული რხევების გარდაქმნის, გაძლიერებისა და გენერირებისთვის - ტრანზისტორები. ტრანზისტორი რომ იმუშაოს, აუცილებელია ორი ელექტრონულ-ხვრელის შეერთება, რომელიც ხშირად გამოიყენება ნახევარგამტარად.

ტრანზისტორებში გამოყენებით n-р-nშეერთება, ნახევარგამტარი -ტიპი მდებარეობს ნახევარგამტარებს შორის -ტიპი, პლანური ბიპოლარული ტრანზისტორის დიზაინი ნაჩვენებია სურათზე 2.7.


ბრინჯი. 2.7. ტრანზისტორი მოწყობილობის პრინციპი და ტრანზისტორების გამოსახულება დიაგრამებში.

ამ ტრანზისტორში n-р-nტიპი არის შუა რეგიონი ხვრელების გამტარობით და ორი გარე რეგიონი ელექტრონული გამტარობით. ტრანზისტორის შუა რეგიონს ეწოდება - ბაზა, ერთი უკიდურესი ტერიტორია - გამომცემელი , სხვა - კოლექციონერი.ამრიგად, ტრანზისტორს აქვს ორი ნ-რგარდამავალი: გამომცემელი– ემიტერსა და ფუძეს შორის და კოლექციონერი- ბაზასა და კოლექტორს შორის. მათ შორის მანძილი უნდა იყოს ძალიან მცირე, არაუმეტეს რამდენიმე მიკრომეტრისა, ე.ი. ბაზის ფართობი უნდა იყოს ძალიან თხელი. ეს არის ტრანზისტორის კარგი მუშაობის პირობა. გარდა ამისა, მინარევების კონცენტრაცია ბაზაში ყოველთვის მნიშვნელოვნად ნაკლებია, ვიდრე კოლექტორსა და ემიტერში. ტრანზისტორების სქემატურ გამოსახულებებზე ისარი აჩვენებს დენის მიმართულებას (პირობითი, პლუსიდან მინუსამდე) ემიტერის მავთულში, წინა ძაბვით ემიტერის შეერთებაზე.

განვიხილოთ ტრანზისტორის მუშაობა დაუტვირთვის რეჟიმში, როდესაც ჩართულია მხოლოდ მუდმივი მიწოდების ძაბვის E 1 და E 2 წყაროები (სურათი 2.8).

მათი პოლარობა ისეთია, რომ ემიტერის შეერთებაზე ძაბვა არის წინ, ხოლო კოლექტორის შეერთებისას ის საპირისპიროა. ამიტომ, ემიტერის შეერთების წინააღმდეგობა დაბალია და ამ შეერთებაში ნორმალური დენის მისაღებად საკმარისია ვოლტის მეათედი E 1 ძაბვა. კოლექტორის შეერთების წინააღმდეგობა მაღალია და ძაბვა E2 ჩვეულებრივ რამდენიმე ან ათეულ ვოლტს შეადგენს.

ბრინჯი. 2.8. ელექტრონებისა და ხვრელების მოძრაობა n-p-n ტრანზისტორში.

ტრანზისტორის მუშაობის პრინციპი ისაა, რომ ემიტერის შეერთების წინა ძაბვა, ანუ ბაზის-ემიტერის განყოფილება, მნიშვნელოვნად მოქმედებს კოლექტორის დენზე: რაც უფრო დიდია ეს ძაბვა, მით მეტია ემიტერისა და კოლექტორის დენები. ამ შემთხვევაში, კოლექტორის დენის ცვლილებები მხოლოდ ოდნავ ნაკლებია, ვიდრე ემიტერის დენის ცვლილება. ამრიგად, ძაბვა ფუძესა და ემიტერს შორის E 1, ე.ი. შეყვანის ძაბვა აკონტროლებს კოლექტორის დენს. ელექტრული რხევების გაძლიერება ტრანზისტორის გამოყენებით სწორედ ამ მოვლენას ეფუძნება.

ტრანზისტორში ფიზიკური პროცესები შემდეგნაირად ხდება. წინა შეყვანის ძაბვის E1 მატებასთან ერთად, პოტენციური ბარიერი ემიტერის კვანძში მცირდება და, შესაბამისად, იზრდება ამ შეერთების დენი - ემიტერის დენი. მეუჰ. ამ დენის ელექტრონები შეჰყავთ ემიტერიდან ბაზაში და, დიფუზიის გამო, შეაღწევს ბაზის მეშვეობით კოლექტორის კვანძში, ზრდის კოლექტორის დენს. ვინაიდან კოლექტორის შეერთება მუშაობს საპირისპირო ძაბვაზე, სივრცის მუხტები ჩნდება ამ შეერთებაზე, რომელიც ნაჩვენებია ფიგურაში წრეებით "+" და "-" ნიშნებით. მათ შორის წარმოიქმნება ელექტრული ველი. იგი ხელს უწყობს მოძრაობას (ამოღებას) ელექტრონების კოლექტორის შეერთების გზით, რომლებიც აქ მოვიდა ემიტერიდან, ე.ი. ატარებს ელექტრონებს კოლექტორის შეერთების რეგიონში.

თუ ფუძის სისქე საკმარისად მცირეა და მასში ხვრელების კონცენტრაცია დაბალია, მაშინ ელექტრონების უმეტესობას, რომლებმაც გაიარეს ფუძე, არ აქვთ დრო, რომ გადაერთონ ბაზის ხვრელებს და მიაღწიონ კოლექტორის შეერთებას. ელექტრონების მხოლოდ მცირე ნაწილი უერთდება ფუძის ხვრელებს. რეკომბინაციის შედეგად ბაზის დენი მიედინება საბაზისო მავთულში. მართლაც, სტაბილურ მდგომარეობაში, ბაზაში ხვრელების რაოდენობა უცვლელი უნდა დარჩეს. რეკომბინაციის გამო ყოველ წამს ქრება რამდენიმე ხვრელი, მაგრამ იგივე რაოდენობის ახალი ხვრელები ჩნდება იმის გამო, რომ ელექტრონების იგივე რაოდენობა ტოვებს ფუძეს E 1-ის პოლუსისკენ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბევრი ელექტრონი ვერ გროვდება ბაზაში.

თუ ფუძეს ჰქონდა მნიშვნელოვანი სისქე და მასში ხვრელების კონცენტრაცია მაღალი იყო, მაშინ ემიტერის დენის ელექტრონების უმეტესობა, რომელიც ძირში ავრცელებს, ხელახლა გაერთიანდება ხვრელებს და არ მიაღწევს კოლექტორის შეერთებას.

შეყვანის ძაბვის გავლენის ქვეშ წარმოიქმნება ემიტერის მნიშვნელოვანი დენი ელექტრონები ემიტერის მხრიდან, რომლებიც წარმოადგენენ უმცირესობის მატარებლებს. ძირში დიფუზიის დროს ხვრელების ხელახალი კომბინაციის გარეშე, ისინი აღწევენ კოლექტორის შეერთებამდე. რაც უფრო მაღალია ემიტერის დენი, მით მეტი ელექტრონი მოდის კოლექტორის შეერთებამდე და მით უფრო დაბალია მისი წინააღმდეგობა. შესაბამისად იზრდება კოლექტორის დენი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბაზაში ემიტერის დენის მატებასთან ერთად იზრდება ემიტერიდან შეყვანილი უმცირესობის მატარებლების კონცენტრაცია და რაც მეტია ეს მატარებლები, მით მეტია კოლექტორის შეერთების დენი, ე.ი. კოლექტორის დენი მე რომ .

აღსანიშნავია, რომ ემიტერისა და კოლექტორის შეცვლა შესაძლებელია (ე.წ. ინვერსიული რეჟიმი). მაგრამ ტრანზისტორებზე, როგორც წესი, კოლექტორის შეერთება კეთდება ბევრად უფრო დიდი ფართობით, ვიდრე ემიტერის შეერთებაზე, რადგან კოლექტორის კვანძში გაფანტული სიმძლავრე გაცილებით მეტია, ვიდრე ემიტერის შეერთებაზე გაფანტული სიმძლავრე. ამიტომ, თუ ემიტერს იყენებთ კოლექტორად, ტრანზისტორი იმუშავებს, მაგრამ მისი გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ მნიშვნელოვნად დაბალი სიმძლავრის დროს, რაც არაპრაქტიკულია. თუ შეერთების ადგილები მზადდება იდენტური (ტრანზისტორები ამ შემთხვევაში ე.წ სიმეტრიული), მაშინ ნებისმიერ ექსტრემალურ რეგიონს შეუძლია თანაბარი წარმატებით იმუშაოს ემიტერად ან შემგროვებლად.

ჩვენ განვიხილეთ ფიზიკური მოვლენები n-p-n ტრანზისტორში. მსგავსი პროცესები ხდება p-n-p ტრანზისტორში, მაგრამ მასში იცვლება ელექტრონებისა და ხვრელების როლები და იცვლება ძაბვის პოლარობები და დენის მიმართულებები საპირისპიროდ.

ტრანზისტორების ჩართვის სამი ყველაზე გავრცელებული გზაა:

- საერთო ბაზის წრე, როდესაც ემიტერის შეყვანა და კოლექტორის გამომავალი

დაკავშირებულია საერთო ბაზასთან;

- საერთო ემიტერის წრეშიკოლექტორის გამომავალი წრე

ბაზის ნაცვლად უერთდება ემიტერს;

- საერთო კოლექტორის წრე, სხვაგვარად უწოდებენ ემიტერის გამეორებას.

დასკვნა: 1. მინარევების არსებობა ნახევარგამტარებში იწვევს ხვრელებისა და ელექტრონების რაოდენობას შორის თანასწორობის დარღვევას და ელექტრული დენი შეიქმნება უპირატესად იმავე ნიშნის მუხტებით, იმისდა მიხედვით თუ რა ჭარბობს ნახევარგამტარში.

2. ნებისმიერი ნახევარგამტარული მოწყობილობის დიზაინი ეფუძნება წონასწორობას -გადასვლები.

მომზადებული

მე-10 კლასის მოსწავლე "A"

სკოლა No610

ივჩინ ალექსეი

რეზიუმე თემაზე:

ნახევარგამტარული დიოდები და ტრანზისტორები, მათი გამოყენების სფეროები

2. ძირითადი ნახევარგამტარული მოწყობილობები (სტრუქტურა და გამოყენება)

3.ნახევარგამტარული მოწყობილობების სახეები

4. წარმოება

5. განაცხადის არე

1. ნახევარგამტარები: თეორია და თვისებები

ჯერ უნდა გაეცნოთ ნახევარგამტარებში გამტარობის მექანიზმს. და ამისათვის თქვენ უნდა გესმოდეთ ობლიგაციების ბუნება, რომლებიც ერთმანეთთან ახლოს ატარებენ ნახევარგამტარული ბროლის ატომებს. მაგალითად, განვიხილოთ სილიციუმის კრისტალი.

სილიციუმი ოთხვალენტიანი ელემენტია. ეს ნიშნავს, რომ გარე

ატომის გარსს აქვს ოთხი ელექტრონი, შედარებით სუსტად შეკრული

ბირთვით. სილიციუმის თითოეული ატომის უახლოესი მეზობლების რაოდენობა ასევე ტოლია

ოთხი. მეზობელი ატომების წყვილის ურთიერთქმედება ხორციელდება გამოყენებით

პაიონოელექტრონული ბმა, რომელსაც კოვალენტური ბმა ეწოდება. განათლებაში

თითოეული ატომის ეს ბმა მოიცავს ერთვალენტიან ელექტრონს, რომელიც

რომლებიც გამოყოფილია ატომებისგან (კოლექტივიზებულია ბროლით) და როდის

მოძრაობაში ისინი დროის უმეტეს ნაწილს ატარებენ შორის სივრცეში

მეზობელი ატომები. მათი უარყოფითი მუხტი ინახავს დადებით სილიციუმის იონებს ერთმანეთთან ახლოს. თითოეული ატომი აყალიბებს ოთხ კავშირს თავის მეზობლებთან,

და ნებისმიერ ვალენტურ ელექტრონს შეუძლია გადაადგილება ერთ-ერთი მათგანის გასწვრივ. მეზობელ ატომს რომ მიაღწია, მას შეუძლია გადავიდეს შემდეგზე, შემდეგ კი მთელ ბროლის გასწვრივ.

ვალენტური ელექტრონები მიეკუთვნება მთელ კრისტალს, სილიციუმის წყვილ-ელექტრონული ბმები საკმაოდ ძლიერია და დაბალ ტემპერატურაზე ვერ იშლება. ამიტომ სილიციუმი არ ატარებს ელექტრო დენს დაბალ ტემპერატურაზე. ატომების შეერთებაში ჩართული ვალენტური ელექტრონები მყარად არის მიბმული ბროლის ბადეზე და გარე ელექტრული ველი არ ახდენს შესამჩნევ გავლენას მათ მოძრაობაზე.

ელექტრონული გამტარობა.

როდესაც სილიციუმი თბება, ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია იზრდება და

ინდივიდუალური კავშირები გატეხილია. ზოგიერთი ელექტრონი ტოვებს ორბიტას და ხდება თავისუფალი, როგორც ელექტრონები მეტალში. ელექტრულ ველში ისინი მოძრაობენ მედის კვანძებს შორის, ქმნიან ელექტრულ დენს.

ნახევარგამტარების გამტარობა თავისუფალი ლითონების არსებობის გამო

ელექტრონებს ელექტრონებს უწოდებენ ელექტრონების გამტარობას. ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება გატეხილი ბმების და შესაბამისად თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა. 300-დან 700 კ-მდე გაცხელებისას, უფასო დამუხტვის მატარებლების რაოდენობა იზრდება 10,17-დან 10,24 1/მ.3-მდე. ეს იწვევს წინააღმდეგობის შემცირებას.

ხვრელის გამტარობა.

როდესაც ბმა იშლება, გამოტოვებული ელექტრონის მიერ იქმნება ვაკანტური პოზიცია.

მას ხვრელი ჰქვია. ხვრელს აქვს ჭარბი დადებითი მუხტი სხვა, ნორმალურ ბმებთან შედარებით. კრისტალში ხვრელის პოზიცია არ არის მუდმივი. შემდეგი პროცესი მუდმივად მიმდინარეობს. ერთი

ელექტრონებიდან, რომლებიც უზრუნველყოფენ ატომების შეერთებას, გადახტება გაცვლის ადგილზე

ქმნის ხვრელებს და აღადგენს აქ წყვილ-ელექტრონულ კავშირს.

და საიდანაც ეს ელექტრონი გადმოხტა, იქმნება ახალი ხვრელი. Ისე

ამრიგად, ხვრელს შეუძლია გადაადგილება მთელ კრისტალზე.

თუ ნიმუშში ელექტრული ველის სიძლიერე ნულის ტოლია, მაშინ ხვრელების მოძრაობა, რომელიც ექვივალენტურია დადებითი მუხტების მოძრაობისა, ხდება შემთხვევით და, შესაბამისად, არ ქმნის ელექტრულ დენს. ელექტრული ველის არსებობისას ხდება ხვრელების მოწესრიგებული მოძრაობა და, ამრიგად, ხვრელების მოძრაობასთან დაკავშირებული ელექტრული დენი ემატება თავისუფალი ელექტრონების ელექტრულ დენს. ხვრელების მოძრაობის მიმართულება ეწინააღმდეგება ელექტრონების მოძრაობის მიმართულებას.

ასე რომ, ნახევარგამტარებში არის ორი ტიპის მუხტის მატარებელი: ელექტრონები და ხვრელები. ამრიგად, ნახევარგამტარებს აქვთ არა მხოლოდ ელექტრონული, არამედ ხვრელების გამტარობაც. ამ პირობებში გამტარობას ნახევარგამტარების შინაგანი გამტარობა ეწოდება. ნახევარგამტარების შინაგანი გამტარობა ჩვეულებრივ დაბალია, რადგან თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა მცირეა, მაგალითად, გერმანიუმში ოთახის ტემპერატურაზე ne = 3 10-ზე 23 სმ-ში –3-ში. ამავდროულად, გერმანიუმის ატომების რაოდენობა 1 კუბურ სმ-ში არის დაახლოებით 10 23-დან. ამრიგად, თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა არის ატომების მთლიანი რაოდენობის დაახლოებით ათი მილიარდი.

ნახევარგამტარების არსებითი თვისება ის არის, რომ ისინი

მინარევების არსებობისას, შინაგან გამტარობასთან ერთად,

დამატებითი - მინარევების გამტარობა. კონცენტრაციის შეცვლით

მინარევებისაგან, შეგიძლიათ მნიშვნელოვნად შეცვალოთ მუხტის მატარებლების რაოდენობა

ან სხვა ნიშანი. ამის წყალობით შესაძლებელია ნახევარგამტარების შექმნა

დომინანტური კონცენტრაცია არის უარყოფითი ან დადებითი

ძლიერად დამუხტული მატარებლები. აღმოჩენილია ნახევარგამტარების ეს თვისება

იძლევა პრაქტიკული გამოყენების უამრავ შესაძლებლობებს.

დონორის მინარევები.

გამოდის, რომ მინარევების, მაგალითად დარიშხანის ატომების არსებობისას, თუნდაც ძალიან დაბალ კონცენტრაციებში, თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა იზრდება

ბევრჯერ. ეს ხდება შემდეგი მიზეზის გამო. დარიშხანის ატომებს აქვთ ხუთი ვალენტური ელექტრონი, რომელთაგან ოთხი მონაწილეობს ამ ატომსა და მიმდებარე ატომებს შორის კოვალენტური კავშირის შექმნაში, მაგალითად, სილიციუმის ატომებთან მეხუთე ვალენტური ელექტრონი სუსტად არის დაკავშირებული ატომთან. ის ადვილად ტოვებს დარიშხანის ატომს და ხდება თავისუფალი. თავისუფალი ელექტრონების კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად იზრდება და ხდება ათასჯერ მეტი, ვიდრე თავისუფალი ელექტრონების კონცენტრაცია სუფთა ნახევარგამტარში. მინარევებს, რომლებიც ადვილად აძლევენ ელექტრონებს, ეწოდება დონორის მინარევები, ხოლო ასეთი ნახევარგამტარები არის n ტიპის ნახევარგამტარები. n ტიპის ნახევარგამტარებში ელექტრონები არიან მუხტის ძირითადი მატარებლები, ხვრელები კი უმცირესობის მუხტის მატარებლები.

მიმღები მინარევები.

თუ ინდიუმი, რომლის ატომები სამვალენტიანია, გამოიყენება როგორც მინარევები, მაშინ იცვლება ნახევარგამტარის გამტარობის ბუნება. ახლა, მეზობლებთან ნორმალური წყვილ-ელექტრონული ბმის ფორმირებისთვის, ინდიუმის ატომი არ

იღებს ელექტრონს. შედეგად, ხვრელი იქმნება. ხვრელების რაოდენობა კრისტალში

სიმაღლე უდრის მინარევის ატომების რაოდენობას. ასეთი უწმინდურება

უწოდებენ აქცეპტორს (მიმღებს). ელექტრული ველის არსებობისას

ხვრელები ერევა ველზე და ხდება ხვრელის გამტარობა. By-

ნახევარგამტარები ელექტრონებზე უპირატესად ხვრელების გამტარობით

მათ p-ტიპის ნახევარგამტარებს უწოდებენ (სიტყვიდან პოზიტივი - დადებითი).

2. ძირითადი ნახევარგამტარული მოწყობილობები (სტრუქტურა და გამოყენება)

არსებობს ორი ძირითადი ნახევარგამტარული მოწყობილობა: დიოდი და ტრანზისტორი.

/>დღესდღეობით, ნახევარგამტარული დიოდები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება რადიო სქემებში ელექტრული დენის გასასწორებლად, ორ ელექტროდულ ნათურებთან ერთად, რადგან მათ აქვთ მთელი რიგი უპირატესობები. ვაკუუმურ მილში, მუხტის მატარებელი ელექტრონები წარმოიქმნება კათოდის გაცხელებით. p-n შეერთებისას, მუხტის მატარებლები წარმოიქმნება, როდესაც კრისტალში შეჰყავთ მიმღები ან დონორი, ამგვარად, არ არის საჭირო ენერგიის წყარო მუხტის მატარებლების მისაღებად. რთულ სქემებში, ამის შედეგად მიღებული ენერგიის დაზოგვა ძალიან მნიშვნელოვანი აღმოჩნდება. გარდა ამისა, ნახევარგამტარული გამსწორებლები, გასწორებული დენის იგივე მნიშვნელობებით, უფრო მინიატურულია, ვიდრე მილის გამსწორებლები.

/> ნახევარგამტარული დიოდები დამზადებულია გერმანიუმის და სილიკონისგან. სელენი და სხვა ნივთიერებები. განვიხილოთ, თუ როგორ იქმნება p-n შეერთება ქვედა მინარევების გამოყენებისას ამ შეერთების მიღება შეუძლებელია ორი სხვადასხვა ტიპის ნახევარგამტარის მექანიკური შეერთებით, რადგან ეს იწვევს ძალიან დიდ უფსკრული ნახევარგამტარებსა და ნახევარგამტარებს შორის. ამიტომ, ინდიუმი დნება ნიმუშის ერთ-ერთ ზედაპირზე. გერმანიუმის ერთკრისტალში ღრმად ინდიუმის ატომების დიფუზიის გამო, p-ტიპის გამტარობის მქონე რეგიონი გარდაიქმნება გერმანიუმის ზედაპირზე. გერმანიუმის დანარჩენ ნიმუშს, რომელშიც ინდიუმის ატომები არ შეაღწიეს, ჯერ კიდევ აქვს n ტიპის გამტარობა. რეგიონებს შორის ხდება p-n შეერთება. ნახევარგამტარში დიოდეგერმანიუმი ემსახურება როგორც კათოდი, ხოლო ინდიუმი - ანოდს. სურათი 1 გვიჩვენებს დიოდის პირდაპირ (ბ) და საპირისპირო (გ) კავშირს.

დენი-ძაბვის მახასიათებელი პირდაპირი და საპირისპირო კავშირებისთვის ნაჩვენებია სურათზე 2.

მათ შეცვალეს ნათურები და ძალიან ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში, ძირითადად, დიოდებმა იპოვეს გამოყენება სხვადასხვა მოწყობილობებში.

ტრანზისტორი.

/> განვიხილოთ ერთი ტიპის ტრანზისტორი, რომელიც დამზადებულია გერმანიუმის ან სილიკონისგან, მათში შეყვანილი დონორი და მიმღები მინარევებით. მინარევების განაწილება ისეთია, რომ p-ტიპის ნახევარგამტარის ორ ფენას შორის იქმნება n-ტიპის ნახევარგამტარის ძალიან თხელი (რამდენიმე მიკრომეტრის რიგით) ფენა. 3. ამ თხელ ფენას ფუძე ან ფუძე ჰქვია კრისტალში ორი p-n შეერთება, რომელთა პირდაპირი მიმართულებები საპირისპიროა. სამი ტერმინალი სხვადასხვა ტიპის გამტარობის მქონე ტერიტორიებიდან საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ ტრანზისტორი 3-ზე ნაჩვენები წრედ. ამ კავშირით

მარცხენა pn შეერთება არის პირდაპირი და ჰყოფს ფუძეს p-ტიპის გამტარობის მქონე რეგიონისგან, რომელსაც ემისტერი ეწოდება. თუ არ იქნებოდა სწორი p–n შეერთება, იქნებოდა დენი ემიტერ-ბაზის წრეში, რაც დამოკიდებულია წყაროების ძაბვაზე (ბატარეა B1 და ცვლადი ძაბვის წყარო).

წინააღმდეგობა) და მიკროსქემის წინააღმდეგობა, დაბალი პირდაპირი წინააღმდეგობის ჩათვლით

/>ემიტერ-ბაზის გადასვლა. ბატარეა B2 დაკავშირებულია ისე, რომ მარჯვენა pn შეერთება წრეში (იხ. ნახ. 3) არის საპირისპირო. იგი გამოყოფს საფუძველს მარჯვენა მხარისგან p-ტიპის გამტარობით, რომელსაც ეწოდება კოლექტორი. თუ არ იქნებოდა მარცხენა pn შეერთება, კოლექტორის წრედის დენის სიძლიერე ახლოს იქნებოდა ნულთან, რადგან საპირისპირო შეერთების წინააღმდეგობა ძალიან მაღალია. როდესაც არის დენი მარცხენა p-n შეერთებაში, დენი ჩნდება კოლექტორის წრეში, ხოლო კოლექტორში დენის სიძლიერე მხოლოდ ოდნავ ნაკლებია, ვიდრე ემიტერში არსებული ძაბვა. p-ტიპის ნახევარგამტარის ძირითადი მატარებლები - ხვრელები შეაღწევენ ძირში, სადაც ისინი უკვე არიან მთავარი მატარებლები. ვინაიდან ფუძის სისქე ძალიან მცირეა და მასში მთავარი მატარებლების (ელექტრონების) რაოდენობა მცირეა, მასში მოხვედრილი ხვრელები თითქმის არ ერწყმის (არ უერთდება) ფუძის ელექტრონებს და შეაღწევს კოლექტორში. დიფუზიისკენ. მარჯვენა pn შეერთება დახურულია ბაზის მთავარი მუხტის მატარებლებთან - ელექტრონებთან, მაგრამ არა ხვრელებთან. კოლექტორში ხვრელებს ელექტრული ველი ატარებს და ავსებს წრედს. ფუძიდან ამოფრქვევის წრეში დენის განშტოების სიძლიერე ძალიან მცირეა, ვინაიდან ფუძის განივი კვეთის ფართობი ჰორიზონტალურ სიბრტყეში (იხ. ნახაზი 3) გაცილებით მცირეა, ვიდრე განივი კვეთა ვერტიკალურ სიბრტყეში. . კოლექტორში არსებული დენი, რომელიც თითქმის ტოლია დენის ემიტერში, იცვლება ემისტერის დენთან ერთად. რეზისტორის R /> წინააღმდეგობა მცირე გავლენას ახდენს კოლექტორში არსებულ დენზე და ეს წინააღმდეგობა შეიძლება საკმაოდ დიდი იყოს. ემიტერის დენის კონტროლით მის წრესთან დაკავშირებული ალტერნატიული ძაბვის წყაროს გამოყენებით, ვიღებთ რეზისტორზე ძაბვის სინქრონულ ცვლილებას. თუ რეზისტორის წინააღმდეგობა დიდია, მასზე ძაბვის ცვლილება შეიძლება იყოს ათობით ათასი ჯერ მეტი, ვიდრე სიგნალის ცვლილება ემიტერის წრეში, ეს ნიშნავს ძაბვის ზრდას. ამიტომ, R დატვირთვის გამოყენებით, შესაძლებელია ელექტრული სიგნალების მიღება, რომელთა სიმძლავრე ბევრჯერ აღემატება ემიტერის წრედს, ისინი ცვლის ვაკუუმურ მილებს და ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში.

3.ნახევარგამტარული მოწყობილობების სახეები.

/>პლანტარული დიოდების (სურ. 8) და ტრანზისტორების გარდა, არსებობს წერტილოვანი დიოდებიც (ნახ. 4). წერტილოვანი ტრანზისტორები (იხ. ფიგურა სტრუქტურისთვის) ფორმდება გამოყენებამდე, ე.ი. ისინი გადიან გარკვეული სიდიდის დენს, რის შედეგადაც მავთულის წვერის ქვეშ წარმოიქმნება ხვრელების გამტარობის არე. ტრანზისტორები მოდის p-n-p და n-p-n ტიპებში. აღნიშვნა და ზოგადი ჩანს ფიგურაში 5.

არის ფოტო და თერმისტორები და ვარისტორები, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე. პლანშეტური დიოდები მოიცავს სელენის გამსწორებლებს, ასეთი დიოდის საფუძველს წარმოადგენს ფოლადის გამრეცხი, რომელიც ერთ მხარეს არის დაფარული სელენის ფენით, რომელიც წარმოადგენს ხვრელების გამტარობის ნახევარგამტარს (იხ. სურ. 7). სელენის ზედაპირი დაფარულია კადმიუმის შენადნობით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ელექტრონული გამტარობის მქონე ფილმი, რის შედეგადაც წარმოიქმნება გამასწორებელი დენის გადასვლა, რაც უფრო დიდია ფართობი, მით მეტია გამასწორებელი დენი.

4. წარმოება

/>დიოდატის წარმოების ტექნოლოგია იგივეა. ინდიუმის ნაჭერი დნება კვადრატული ფირფიტის ზედაპირზე 2-4 სმ2 ფართობით და მილიმეტრის რამდენიმე ფრაქციის სისქით, რომელიც ამოჭრილია ელექტრონული გამტარობის ნახევარგამტარული კრისტალიდან. ინდიუმი მყარად არის შენადნირებული ფირფიტის მიერ. ამ შემთხვევაში, ინდიუმის ატომები შედიან (დიფუზირებენ) ფირფიტის სისქეში, ქმნიან მასში გაბატონებული ხვრელების გამტარობით (ნახ. 6). სხვადასხვა ტიპის გამტარობა და p-n შეერთება მათ შორის. რაც უფრო თხელია ნახევარგამტარული ვაფლი. რაც უფრო დაბალია დიოდის წინააღმდეგობა წინა მიმართულებით, მით მეტია დიოდის მიერ შესწორებული დენი. დიოდური კონტაქტები არის ინდიუმის წვეთი და ლითონის დისკი ან ღერო ტყვიის გამტარებით

ტრანზისტორის აწყობის შემდეგ იგი დამონტაჟებულია კორპუსში და მიერთებულია ელექტრო კავშირი. მილები ბროლის საკონტაქტო ფირფიტებამდე და სხეულის ტყვია აკრავს სხეულს.

5. გამოყენების სფერო

/> დიოდები ძალიან საიმედოა, მაგრამ მათი გამოყენების ზღვარი არის –70-დან 125 C-მდე. წერტილოვან დიოდს აქვს ძალიან მცირე კონტაქტის ფართობი, ამიტომ დენები, რომლებსაც შეუძლიათ ამ დიოდების მიწოდება, არ აღემატება 10-15 mA. და ისინი ძირითადად გამოიყენება მაღალი სიხშირის რხევების მოდულაციისთვის და საზომი ინსტრუმენტებისთვის. ნებისმიერი დიოდისთვის არსებობს წინა და საპირისპირო დენის მაქსიმალური დასაშვები ლიმიტები, რაც დამოკიდებულია წინა და უკანა ძაბვაზე და განსაზღვრავს მის გამასწორებელ და სიძლიერის თვისებებს.

ტრანზისტორები, დიოდების მსგავსად, მგრძნობიარეა ტემპერატურისა და გადატვირთვისა და გამჭოლი რადიაციის მიმართ. ტრანზისტორები, რადიო მილებისგან განსხვავებით, იწვება არასწორი კავშირის გამო.

უახლესი მასალები განყოფილებაში:

ბაქტერიები უძველესი ორგანიზმებია
ბაქტერიები უძველესი ორგანიზმებია

არქეოლოგია და ისტორია მჭიდროდ გადაჯაჭვული ორი მეცნიერებაა. არქეოლოგიური კვლევა იძლევა შესაძლებლობას გაეცნოთ პლანეტის წარსულს...

რეზიუმე ”მართლწერის სიფხიზლის ფორმირება უმცროსი სკოლის მოსწავლეებში ახსნა-განმარტებითი კარნახის ჩატარებისას, მართლწერის ნიმუშების ახსნა, ტ.
რეზიუმე ”მართლწერის სიფხიზლის ფორმირება უმცროსი სკოლის მოსწავლეებში ახსნა-განმარტებითი კარნახის ჩატარებისას, მართლწერის ნიმუშების ახსნა, ტ.

მუნიციპალური საგანმანათლებლო დაწესებულება „უსაფრთხოების სკოლა ს. სარატოვის ოლქის დუხოვნიცკის რაიონის ოზერკი » კირეევა ტატიანა კონსტანტინოვნა 2009 - 2010 შესავალი. „კომპეტენტური წერილი არ არის...

პრეზენტაცია: მონაკო პრეზენტაცია თემაზე
პრეზენტაცია: მონაკო პრეზენტაცია თემაზე

რელიგია: კათოლიციზმი: ოფიციალური რელიგია არის კათოლიციზმი. თუმცა, მონაკოს კონსტიტუცია გარანტიას იძლევა რელიგიის თავისუფლებას. მონაკოს ჰყავს 5...