Elektronlarning bir jinsli bo’lmagan radial elektr maydonidagi xarakati.
1.4.3-rasm. Elektronlarning bir jinsli bo’lmagan radial elektr maydonidagi xarakati.
Agar maydon tezlatuvchi xarakterda bo’lsa, elektron boshlang’ich v0 tezlik bilan egri chiziq bo’yicha xarakat qiladi. Sekinlashtiruvchi xarakterga ega bo’lgan bir jinsli bo’lmagan elektr maydonida elektronlarning traektoriyasi egiladi va uning tezligi sekinlashadi.
1.5-rasmda elektronlarning bir jinsli bo’lmagan maydondagi xarakat ko’rsatilgan, bunda ularning o’zaro ta’siri xisobga olinmagan.
1.5-a-rasm. Elektronlarning bir jinsli bo’lmagan tezlatuvchi maydondagi xarakati.
1.5-b-rasm. Elektronlarning bir jinsli bo’lmagan tezlatuvchi maydondagi xarakati.
1.5-c-rasm. Elektronlarning bir jinsli bo’lmagan tezlatuvchi maydondagi xarakati.
Kuch chiziqlari bir joyda to’planishga xarakat kilib kuch chiziqlari orasiga xarakatlanuvchi elektronlar oqimi kirganda, ularnnig traektoriyasi elektr maydon kuch chiziqlari tomon yaqinlashadi, ya’ni elektronlarning fokuslanishiga olib keladi.
Agar elektr maydon kuch chiziqlari yoyiluvchan bo’lsa, elektronlar bir-biridan uzoqlashadi va sochiladi.
Elektr maydon sekinlanuvchi va yaqinlashayotgan bo’lsa elektron tezligi kamayib sochiladi va aksincha sekinlanuvchi va sochiluvchi bo’lsa elektronlar oqimi fokuslanadi.
1.3. ELEKTRONNING BIR JINSLI BO’LMAGAN MAGNIT MAYDONNIDAGI XARAKATI
v0 boshlangich tezlikka ega bo’lgan elektron bir jinsli magnit maydonida kuch chiziqlariga tik ravishda xarakat qilsa, unga Lorents kuchi ta’sir qiladi.
Bu erda e – elektron kattaligi, v0 – boshlang’ich tezlik, V – magnit induktsiya vetori.
Agar v0 = 0 bo’lsa F=0 ga teng bo’ladi, yaxni bu xolatda elektron xaraktda bo’lmaydi va Lorents kuchi nolga teng bo’ladi. Lorents kuchi elektronning tezligiga to’g’ri burchak ostida ta’sir qilganda elektronning traektoriyasi egiladi. Kuch ish bajarmagani uchun elektronning energiyasi va tezligi o’zgarmaydi, faqat tezlikning yo’nalishi o’zgaradi.
1.6-rasm. Bir jinsli ko’ndalang magnit maydonda elektronning xarakati
Jismning doimiy V0 tezlik bilan aylana bo’ylab xarakatlanishi markazga intilma kuch xisobiga bo’ladi.
Elektronning xarakat yo’nalishi magnit kuch chizig’iga nisbatan soat strelkasi yo’nalishi bo’yicha bo’ladi. Elektronning aylana bo’ylab xarakatlangandagi r radusini topaylik.
Buning uchun markazga intilma kuchining matematik ifodasidan foydalanamiz:
Buni (1.10) dagi F bilan tenglashtirib
ekanligi topamiz. Qisqartirishlarni bajarib esa ni aniklaymiz:
Elektronning v0 tezligi qancha katta bo’lsa, inersiya bo’yicha to’g’ri chiziq bo’ylab xrakatlanishga intiladi va troktoriyasining radiusi shuncha katta bo’ladi.
Magnit induktsiya V katta bo’lganda Lorents kuchi F katta bo’lib, traektoriya ko’proq egiladi, radiusi esa kamayadi. Yuqoridagi chiqarilgan ifoda ixtiyoriy massa va zaryad uchun to’g’ri.
Magnit maydoniga ixtiyoriy burchak ostida kirayotgan elektronning xarakatini ko’raylik. Elektronnig boshlang’ich tezlik vektori va X o’qi bilan V vektor mos kelgan koordinata yuzasini tanlab olaylik. V0 ni ikkita, ya’ni VX va Vu tashkil etuvchilarga ajrataylik. VX xaraktalanuvchi elektronning yo’nalishi magnit kuch chiziqlari yo’nalishi bilan bir xil bo’lganligi uchun unga magnit maydon ta’sir qilmaydi. Agar elektron faqat shu tezlikka ega bo’lganda, u to’g’ri chiziqli tekis xarakat qilar edi.
Agar elektron faqat Uy tezlikka ega bo’lsa yuzada magnit kuch chiziqlariga tik yo’nalishda aylana bo’yicha xarakatlanadi. V, Ux va Uy kattaliklar ishtrok etganiligi uchun elektronning natijalovchi xarakati murakkab bo’lib, traektoriyasi vint chiziqlari yoki spiral bo’yicha bo’ladi (1.7-rasm). Spiral traektoriyasi kattaliklarga ko’ra torrok yoki kengroq bo’ladi.
1.7-rasm. Elektronni bir jinsli magnit maydondagi spiral bo’yicha xarakati.
Nazorat savollari
1. Elektronlar bir jinsli elektr maydonda kanday xarakat kiladi?
2. Elektronlar tezlatuvchi elektr maydonida kanday xarakat kiladi?
3. Elektronlarning kundalang bir jinsli maydondagi xarakatini tushuntiring.
4. Elektronlarni bir jinsli bulmagan magnit maydondagi xarakatini tushuntiring.
5. Elektronlar bir jinsli magnit maydonida kanday xarakat kiladi?
6. Elektronlarni bir jinsli kundalang magnit maydondagi xarakati kanday amalga oshiriladi?
2-BOB YARIM O’TKAZGICHLI ASBOBLAR
2 bobda yarim o’tkazgichli asboblar hosil qilishning fizik asoslari, «n-r» – o’tish hosil qilish va ular asosidagi priborlar-yarim o’tkazgichli diodlar, tranzistorlarning sxemadagi shartli belgisi, ishlatilish soxasi hamda sxemalari yoritilgan.
2.1. YARIM O’TKAZGICH ASBOBLAR XOSIL QILISHNING FIZIK ASOSLARI
Yarim o’tkazgichli asboblarning ishlashi «elektron» hamda «teshiklarning» xarakatlanishiga asoslangan. Ishlab chiqarishda bu asboblar sodda – germaniy (Ge), kremniy (Si), selen (Se) yoki murakkab – arsenid galliy (ga Aѕ), kremniy karbidi (SiC), galliy fosfidi (gar) yarim o’tkazgich materialidan tayyorlanadi. Ularning xammasi «olmos» turli muntazam panjara tarkibiga ega bo’lgan kristalldan iborat.
2.1-rasmda atomlarining tashqi orbitasida to’rttadan elektroni bo’lgan toza germaniyning yassi ekvivalent panjarasi keltirilgan. Elektron turg’un xolatda bo’lishi uchun, qo’shni to’rtta atom bilan kovalent ya’ni qo’sh bog’lanadi xamda valent elektronlar bu bog’lanishda ishtirok etadi.
2.1 – rasm. Germaniyning kristall panjarasi.
Kvant mexanikasi qonunlariga, asosan, xar bir valent bog’langan elektron uchun maolum bir energiya satxi to’g’ri keladi. Ularning to’plami «valent» (V – zona) zonani tashkil etadi.
Elektrondan xoli bo’lgan energetik satxlar erkin zonani tashkil etadi, ular «o’tkazuvchanlik» (S – zona) zonasi deyiladi. Bu ikki zona oralig’ida uchinchi, «taqiqlangan» zona joylashgan. Ideal qattiq, kristalli jismlarda elektronlar bunday energiyaga ega emas. Bunday xolat absolyut nol xararot uchun to’g’ri bo’ladi. Stabil xolatni buzuvchi tashqi faktorlar: issiklik, xarorat, yorug’lik nuri, elektromagnit maydon va boshqalar xisoblanadi. Ularning ta’siri natijasida valent elektronlar yadro bilan bog’lanishni o’zish uchun etarli bo’lgan qo’shimcha energiya olishi mumkin. Buning uchun zarur bo’lgan minimal energiya moddaning taqiqlangan zonasi kengligi (W) bilan aniqlanadi. 2.2 rasmda o’tkazgichlar, yarim o’tkazgichlar va dielektriklarning energetik zona diagrammalari keltirilgan. Uy xarakatida metallarda taqiqlangan zona nolga yaqin, dielektrik materiallarda 3—7 EV