CC BY
25Impact Factor: SJIF 2020 - 5.497 2021 - 5.81
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 53:37.016
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
ГАСАНОВ ОКТАЙ МАИЛОВИЧ,
доктор философии по физике, доцент кафедры «Общая физика» АГПУ, Баку, Азербайджан
ДЖАЛИЛОВА СЕВИНДЖ ХАЗАЙ КЫЗЫ
доктор философии по педагогике, доцент кафедры «Методика преподавания физики»
АГПУ, Азербайджан
Аннотация: Интенсивное развитие электроники связано с появлением новых разнообразных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем которые находят широкое применение в вычислительной технике, космонавтике, автоматике, радиотехнике и телевидении, в установках измерительной техники, медицине, биологии и т. д.
Ключевые слова: диод, фотодиод, транзистор и термистор, p-n-p-переход, p-n-переход.
В настоящее время огромное число производств базируется на полупроводниках, и это только начало мощного развивающегося движения.
В широких кругах представление о полупроводниках связано с радиотехникой и отчасти с выпрямителями. Масштабы их производства в одних только США превышают миллиард долларов.
Важность замены радиоламп полупроводниковыми диодами и триодами достаточно хорошо известна. Все знают, что в отличие от вакуумных ламп новые приборы потребляют во много раз меньше электроэнергии, они не требуют предварительного подогрева, не боятся сотрясений, обладают громадной прочностью и долговечностью, что их можно изготовлять небывало малого размера.
Граница соприкосновения двух полупроводников, один из который имеет электронную, а другой — дырочную проводимость, называется электронно-дырочным переходом (или р-п-переходом). Эти переходы имеют большое практическое значение, являясь основой работы многих полупроводниковых приборов. р-п-переход нельзя осуществить просто механическим соединением двух полупроводников. Обычно области различной проводимости создают либо при выращивании кристаллов, либо при соответствующей обработке кристаллов.
Полупроводниковые диоды изготавливают из германия, кремния, селена и других веществ.
р-п-переход не удается получить путем механического соединения двух полупроводников с различными типами проводимости, так как при этом получается слишком большой зазор между полупроводниками. Толщина же р-п-перехода не должна превышать межатомные расстояния. Поэтому в одну из поверхностей германиевого образца вплавляют индий.
Полупроводниковые выпрямители при тех же значениях выпрямленного тока более миниатюрны, чем электронные лампы. Вследствие этого радиоустройства, собранные на полупроводниках, компактнее.
Отмеченные преимущества полупроводниковых элементов особенно существенны при использовании их в искусственных спутниках Земли, космических кораблях, электронно-вычислительных машинах.
Полупроводниковый фотодиод — это полупроводниковый диод, обратный ток которого зависит от освещенности.
Обычно в качестве фотодиодов используют полупроводниковые диоды с p-n-переходом, смещенным в обратном направлении внешним источником питания. При
Impact Factor: SJIF 2020 - 5.497 2021 - 5.81
поглощении квантов света в р-п-переходе или в прилегающих к нему областях кристалла полупроводника образуются новые носители заряда (пары электрон-дырка).
В конструкции фотодиода, естественно, должна быть предусмотрена необходимость освещения кристалла полупроводника с одновременной защитой этого кристалла от других внешних воздействий.
Свойство односторонней проводимости n-р-перехода в полупроводниках может быть использовано для усиления и генерации электрических колебаний, для чего применяются полупроводниковые триоды или транзисторы.
Для изготовления транзистора из монокристалла германия с электронной проводимостью в него с двух противоположных сторон вводится примесь атомов индия.
Две области монокристалла германия с примесью индия становятся полупроводниками с дырочной проводимостью, а на границе соприкосновения их с основным кристаллом возникают два n-р-перехода.
Транзисторы, в которых эмиттер и коллектор обладают дырочной проводимостью, а база — электронной, называются транзисторами р-п-р-перехода.
Транзисторы р-п-р-перехода имеют аналогичное устройство, только материал базы в них обладает дырочной проводимостью, а коллектор и эмиттер - электронной.
Полупроводниковый терморезистор — это резистор, в котором используется зависимость электрического сопротивления полупроводника от температуры.
Термистор — это полупроводниковый терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.
В данной работе рассмотрено четыре типа полупроводниковых приборов: диод, фотодиод, транзистор и термистор.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:
1. Пасынков В. В., Чиркин Л. К. «Полупроводниковые приборы» Учебник для вузов. Издательство «Лань», 2002. — 480 с.
2. Василий И. Г. «Физика полупроводниковых приборов» Учебное пособие для вузов 2020 Томск.
3. Астапенко Э. С., Деренок А. Н. «Полупроводниковые приборы и их применение» Томский государственный архитектурно-строительный университет, 2022,
стр. 64.
4. Старосельский, В. И. «Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники» учебное пособие для вузов, Москва, Издательство Юрайт, 2022, 463 с.
5. Козлов В.А., Рожков А.В., Кардо-Сысоев А.Ф. Журнал «Физика и техника полупроводников», том 37, вып. 12 С-Пб: ФТИ, 2003г. -140с
6. П.Б. Сорокин, Л.А. Чернозатовский. Журнал «Успехи физических наук», том 183, №2, Москва, 2013г. стр. 114 - 129.
