u elektron hamda teshiklarni xarakatlanishiga to’sqinlik qiladi, ya’ni qarshilik ko’rsatadi. Bu maydon ta’sirida «n-r» o’tishning qarshiligi ortadi. (2.6-v-rasmda) «n – r» o’tishli yarim o’tkazgich qatlamlariga mos keluvchi elektrostatik potentsial (e) ning taqsimlanishi ko’rsatilgan. Agar ana shunday yarim o’tkazgichga tashqi manba (GB) dan «r» – tur kristallga «musbat» va r-tur kristallga «manfiy» kuchlanish berilsa (2.7 a-rasm) berkituvchi qatlam yanada kengayadi, chunki kontakt zonalardan xam musbat («r» – zona ichiga), xam manfiy («n» – zona ichiga) tashuvchilarning (elektron va teshiklar) «so’rilishi» yuz beradi. Demak, tashqi manba qutblari 2.7 a – rasmda ko’rsatilgandek bo’lsa, «n – r» o’tishning qarshiligi ortib ketadi va undan oqib o’tayotgan tok miqdori oz bo’ladi. Manbaning bunday ulanishi teskari ulash deyiladi.
2.6 – rasm. n – r – o’tishning xosil bo’lishi: a – kristallarning bir – biriga tegishigacha bo’lgan tarkibi
b – berkituvchi qatlamlarning hosil bo’lishi, v – yarim o’tkazgich chegarasidagi kontakt potentsiallar farqi.
Agar tashqi manbani yarim o’tkazgichga, yuqorida ko’rsatilganga nisbatan, teskari qutbli qilib ulansa (manfiy qutb «n» – turli kristallga va musbat qutb «r» – turli kristallga), tashqi elektr maydonning (E2) kuch chiziqlari yo’nalishi berkituvchi qatlam elektr maydoni (E1) kuch chiziqlariga qarama – qarshi yo’nalishda bo’lib qoladi (2.7. b-rasm). Bunda «n-r» – o’tish elektr maydonining tormozlash ta’siri maolum darajada kompensasiyalanadi va undan ancha katta to’g’ri tok oqib o’tadi, chunki berkituvchi qatlam torayadi. Tokning bunday yo’nalishi to’g’ri ulash deyiladi (2.7.v, g-rasm). Yaxshi yarim – o’tkazgichlardagi qarshilik to’g’ri va teskari ulanishlarda kamida o’n martao’zgaradi. «r – n» o’tishning ventil (bir tomonlama o’tkazish) xususiyatidan yarim o’tkazgichli asboblar diod, tranzistor, tiristorlar va x.z. lar yasashda keng foydalaniladi.
2.7 – rasm. Yarimo’tkazgichlardagi to’g’ri va teskari yo’nalishlarning xosil bo’lishi: a – teskari yo’nalish, b – potentsiallar farqining n-r-zona kengaygandagi o’zgarish taksimoti v – to’g’ri yo’nalish, g – kontakt potentsiallar farqining n-r zona toraygandagi o’zgarish taksimoti.
2.3. YARIM O’TKAZGICHLI DIODLAR UMUMIY TUSHUNCHALAR
Klassifikasiyasi va belgilanish sistemalari. yarim o’tkazgichli diodilarning tuzilishi va kattaliklari.
Yarim o’tkazgichli diod deb, mavjud texnologik usullaridan biri qo’llanilib «n-r» – o’tish xosil qilingan yarim o’tkazgich kristalliga aytiladi.
2.8-rasmda «r-n» – o’tish ega bo’lgan yarim o’tkazgichli diodning volt-amper tavsifnomasi (vat) keltirilgan.
Diodning vat juda ko’p faktorlarga bog’liq. Masalan: tashqi ta’sir, kontakt soxasining geometrik o’lchamlariga, tok toshuvchilar miqdoriga, teskari kuchlanish kattaligiga va x.k.
Amaliy jixatdan bu faktorlarni teskari tokka bo’lgan ta’siri katta. Masalan, muxit xaroratining ko’tarilishi yoki teskari kuchlanishning biror qiymatgacha oshirilishi teskari tokning birdaniga ko’payib ketishi natijasida r-n o’tishning buzilishiga (kuyishiga) sabab bo’ladi.
Umuman olganda r-n – o’tishning buzilishi turlari xilma-xil bo’ladi.
Shulardan issiqlik va elektr buzilishini ko’raylik.
Issiqlik buzilishi solishtirma qarshiligi etarlicha katta va r-n o’tish soxasi keng bo’lgan yarim o’tkazgichlarda kuzatiladi. Yarim o’tkazgichning qizishi bilan kristall panjaraning issiqlik xarorati ortadi va ko’plab elektronlar valent bog’lanishlarini uzib erkin elektronga aylanadi. Natijada kristallning xususiy o’tkazuvchanligi ortadi. Bunda yarim o’tkazgichning qizishi faqat tashqi muxit xaroratining ortishi bilan belgilanmaydi. r-n o’tishdan o’tadigan tok ham uning qizishiga olib keladi. Agar r-n o’tishda ajraladigan issiqlikni yo’qotish chorasi ko’rilmasa, issiqlik buzilishi maydon kuchlanganligining kichik qiymatlarida xam sodir bo’lishi mumkin. Elektr buzilishi asosiy bo’lmagan tok tashuvchilar sonining yarimo’tkazgich xajmidagi elektr maydon kuchlaganligi ortishi tufayli sodir bo’ladi. Bunda maydon kuchlanganligi ortishi bilan tok tashuvchilarning xarakat tezligi ortadi. Natijada urilish tufayli ionlashishning kuchkisimon ko’payishi vujudga keladi. U r-n o’tishning buzilishiga olib keladi. Ikkinchi tomondan, maydon kuchlanganligining ortishi avtoelektron emissiya xodisasiga xam sabab bo’ladi. Buning natijasida xam buzilish sodir bo’ladi. Keng r-n o’tishda diodlarda urilish ionlanishi tufayli, tor r-n o’tishli diodlarda esa, avtoelektron emissiya tufayli buzilishi sodir bo’ladi. elektr buzilishining issiqlik buzilishidan farqi shundaki, unda keng r-n o’tishda diodlarda urilish ionlanishi tufayli, tor r-n o’tishli diodlarda esa, avtoelektron emissiya tufayli buzilishi sodir bo’ladi. Elektr buzilishining issiqlik buzilishidan farqi shundaki, unda kuchlanish o’zgarishining biror oralig’ida teskari tok kuchlanishiga bog’liq bo’lmay qoladi va jarayon qaytar bo’ladi, ya’ni maydon kuchlanganligi yo’qolishi bilan boshlang’ich xolat tiklanadi.
2.9-rasmda yarim o’tkazgichli diodning to’liq volrt-amper tavsifnomasi ko’rsatilgan.
2.9 – rasm. Yarim o’tkazgich diodning to’liq volt-amper tavsifnomasi.
Unda 1-chiziq issiqlik buzilish, 2-chiziq esa elektr buzilishini ko’rsatadi. Kontakt soxasining kengiligiga qarab yarim o’tkazgichli diodlar nuqtaviy va yassi diodlarga ajratiladi. Biz tanishgan diodlar yassi diodlardir. Ulardan to’g’ri tokning kattaligi kontakt yuzasi kengligiga bog’liq bo’lib, qiymati bir necha milliamperdan bir necha yuz ampergacha etadi.
Nuqtaviy diodlarning kontakt yuzasi juda kichik bo’ladi. Ular nuqta kontaktli payvandlash yo’li bilan xosil qilinadi. Nuqtaviy diodlarning yassi diodlardan afzalligi shundaki, ularning r-n o’tish sig’imi juda kichik bo’ladi. Shuning uchun ularni yuqori chastotali qurilmalarda ishlatish mumkin.
Xozirgi paytda infraqizil, ulrtrabinafsha va ko’rinuvchi nurlar spektorini sezuvchi optoelektron diodlar katta qiziqish uyg’otmoqda.
2.10 – rasmda diodlarning sxemadagi shartli belgilanishi keltirilgan.
2.10 – rasm. Yarim o’tkazgich diodlarining sxemadagi shartli belgilanishi.
1 – diod, 2 – tunnelli diodi, 3 – stabilitron, 4 – Varikap.
GOST 10862—72 ga muvofiq, diodlar quyidagicha markalanadi. Birinchi element xarf yoki raqam bo’lib foydalanilgan yarim o’tkazgich materialni bildiradi. G yoki I – germaniy; K yoki 2 – kremniy; A yoki 3 – galliy arsenid. Ikkinchi element (xarf) diodlarning klassini ko’rsatadi.
Ts – to’g’rilagich ustunchalari; S – stabilitronlar; V – Varikaplar;
I – tunnelli diod; A – yorug’lik diodlari; od – optronlar va xokazo.
Uchinchi element (son) diodning xususiyatini aniqlaydi. To’rtinchi va beshinchi elementlar (sonlar) diodlarning texnologik ishlab chiqarish tartibini (0,1 dan 99 gacha) belgilaydi. Oltinchi element (xarf) diodning parametrik gruppasini aniqlaydi (parametrlar maxlumotnomalardan olinadi). Masalan: «g D 10 7 A» quyidagicha tushuntiriladi: germaniy kristallidan tayyorlangan (g) yarim – o’tkazgichli nuqtaviy (D), kichik quvvatli (I), 7 ishlab chiqarishda (07), «A» gruppa (to’g’ri tok 0,02 A, to’g’ri kuchlanish IB, teskari tok 0,02 teskari kuchlanish I5B) ga xos diod.
«3 0 D I 0 I A» – arsenid galliy yarim o’tkazgichli materialidan tayyorlangan optron juftli diod, birinchi ishlab chiqarilishi, parametrik gruppasi «A» (o’tkazish koeffisienti I%, kirish kuchlanishi – 1,5 V) va x.z.
TO’G'RILAGICH DIODLARI VA USTUNCHALAR
Turli