CC BY
16УДК 372.853
YARIMKECiRICiLaRDa ELEKTRiK COROYANININ XUSUSiYY9TL9Ri
K9RiMOV aFQAN M9MM9DALI OGLU
p.u.f.d., ADPU-nun fizika fakultasinin dosenti,Baki,Azarbaycan
RaHiMLi LEYLA R9HiM QIZI
ADPU-nun Fizika fakultasinin magistranti, Baki, Azarbaycan
Annotasiya: Yarimke9iricilarda elektrik carayaninin tabiati haqqinda biliklar tam orta maktab fizika kursunun 9-cu va 11-ci siniflarindaoyranilir. Elektrik ke9iriciliyina gora onlar naqillarla dielektriklar arasinda araliq movqe tutub, xarici tasirlar (temperatur, i§iqlanma, tarkibina a§qar daxil etma va s.) vasitasila ke?iriciliyini dayi§dirmak mumkun olan maddalardir. Yarimke9irici materiallardan avtomatika, telemexanika va s. sahalarda geni§ istifada olunur . Onlarin bazi xususiyyatlari ila tani§ olaq.
A?ar sozlar: yarimke9irici, yarimke9iricida elektrik carayani, yarimke9irici diod va tranzistor, yarimke9irici diod va triod
Ключевые слова:полупроводник, електрический ток в полупроводнике, полупроводниковый диод и транзистор, полупроводниковый диод и триод
Key words : semiconductor, electric current in semiconductors, semiconductor diode and transistor, semiconductor diode and triode
Yarimke9iricilar bir 9ox xususiyyatlarina gora naqillar va dielektriklardan farqli maddalardir. Bela ki, temperaturun artmasi ila naqillarin muqavimati artdigi halda,yarimke9iricilarin muqavimati azalir.
Bu sababdan yarimkegiricilarda iniiqavimatin temperatur amsali metallarla miiqayisada xeyli 90xdur. 0 К temperaturuna yaxinla§diqca metal naqillarin ke9iriciliyi artir, yariinkegiricilarin ke9iriciliyi isa, aksina 0-a qadar azalir. Miitlaq sifir temperaturunda isa yanmke9irici madda dielektrikdan farqlanmir. Mahz bu xiisusiyyatina gora, yanmke9iricinin qo§uldugu dovradan ke9an carayan §iddatinin dayi§masina asasan termistor adlanan cihazla onun temperatur dayi§masini tayin edirlar (§akil 1). §akil 1.
Digar tarafdan, i§igin tasiri ila da yarimke9iricinin muqavimati dayi§ir. Bu zaman fotoelektrik effekti adlanan hadisaba? verir ki, bunun da ba§lica sababi i§iqlandirildigi zaman yarimke9irici kristalin elektron rabitalarinin qinlmasi, naticada sarbast elektron va de§iklarin yaranmasidir. Fotorezistorun i§ prinsipi mahz bu hadisaya asaslanir. Bela ki, zaif i§iq selinin qeyda alinmasi va o^iilmasinda ondan istifada olunur
(sakil2).
Asagi va normal temperaturlarda yarimke9iricilarda sarbast elektronlarin miqdari azdir va onlarin böyük bir qismi öz atomlarinda bagli vaziyyatdadir. Yarimke9iricilarin al9aq temperaturlarda xüsusi müqavimatinin böyük, kegiriciliyinin isa zaif olmasinin sababi inahz budur.
Tamiz yanmke^ricilarda 2 tip (n va p tip) elektrik keijiriciliyinin oldugu malumdur. Müxtalif tipli iki yanmke9iricinin sarhaddi p-n ke9idi adlanir. Kontakt yarandigi zaman n-tip yarimkegiricidan p-tip yarimkegiriciya elektronlar, aks istiqamatda isa de§iklar haralot edir. Bu zaman n-tip yanmke9irici müsbat, p-tip yanmke9irici isa manfi yüklanir. Mahz bu sababdan p-tip ke9iricini manbayin müsbat potensialli, n-tip ke9iricini isa manfi potensialli tarafina qo§saq, normal сэгэуап ke?iriciliyini tamin eda bilarik. 9ks halda isa dövradan 90X cüzi сэгэуап ke99C9kdir.
§akil 3.
p-n ke9idina asaslanan an sada cihaz yarimke9irici dioddur. Onun asas vazifasi dayisan carayani düzlandirmakdir(sakil 3).
Elektrik raqslarini yaratmaq va güclandirmak maqsadila isa tranzistor adlanan cihazdan istifada olunur (sakil4). Hazirki dövrda aksar üstünlüklarina göra tranzistorlar ü9elektrodlu lampalari müvaffaqiyyatla avaz edir.
Yarimke9irici cihazlarin is prinsipi yükdasiyicilarin bark cisimlarla yerdayismasi effektina asaslanmaqla, elektrik siqnallarinin güclanmasi, generasiyasi va 9evrilmasina xidmat edir. Yarimke9irici cihazlarin parametrlari cihazin öl9ülari va hazirlandigi yarimke9iricinin xüsusiyyatlari ila müayyan edilir. Vakuumlu fotoelementlardan farqli olaraq yarimke9irici fotoelementlar asas etibarila iki müstavi elektrod va onlar arasinda yerlasdirilmis yarimke9irici maddalardan hazirlanir. Daxili fotoeffektli fotoelementlarda xarici fotoeffektdan farqli olaraq cismin üzarina isiq düsan zaman qopan elektron cismi tark etmadan atomdan müayyan qadar aralanaraq sarbastlasir va cismin elektrik ke9iriciliyini artirir.
Fotodiod isiq enerjisini elektrik enerjisina 9eviran cihazdir. p-n ke9idin isiq enerjisi ila süalandirilmasi asas va asqar madda atomlarinda ionlasma amala gatirir. ionlasma naticasinda yaranan elektron-desik cütü xarici manbaya birlasdirilmis p-n ke9idda ke9iriciliyi tamin edir.
Daxili fotoeffekt hadisasi asasinda qurulmus cihazlardan biri da isiq diodlaridir. Bu cihaz elektrik sahasinin enerjisini bilavasita istilik enerjisina 9evrilmadan optik süalanmaya 9evirir. Bu hadisaya elektrolüminessensiya deyilir. isiq diodlari mikroelektronikada müxtalif növ indikatorlarla informasiyanin verilmasi zamani tatbiq olunur.
Fototranzistorlar isa iki p-n ke9idli fotoelektrik yarimke9irici cihaz olub, isiq enerjisini elektrik enerjisina 9evirmak xassasina malikdir. Fototranzistorun fotodioddan baslica farqi fotocarayani güclandira bilmasidir. Onun inteqral hassasligi da fotodioda nisbatan olduqca yüksakdir.
Yarimke9iricilar takca mikrotexnologiya va informasiya texnologiyalarinda deyil, ham da isiq enerjisinin va elektrik enerjisinin 9evrilmasinda mühüm rol oynayir. Günas batareyalari Günas isiginin enerjisini elektrik enerjisina, isiq diodlari isa elektrik enerjisini isiq enerjisina 9evirirlar. Bir 9ox cib kalkulyatorlari enerji ü9ün Günas batareyalarindan, bir 9ox elektron cihazlar isa adadi displeylar ü9ün isiq diodlarindan istifada edir.
Indi isa tarkibina açqar (кэпаг madda) qatildiqda yanmkeçiricinin halinda ba§ veren dsyiçikliyi aydinlaçdiraq. Kristala açqarolaraq digar element atomlan vurulmadigi halda miitlaq sifir va ona yaxin temperaturlarda kristalin biitun valent elektronlan ôz atomlan ils giiclii alaqada olur. Tarkibina açqar daxil olunduqda isa yanmkeçirici va dielektriklarda sarbast elektronlann sayinin artmasi ils keçiriciliyi artir. Bu xususiyyatina gôra da yanmkeçiricilar metallardan kaskin farqlanir. Ве1э ki,métal keçiricilarin daxilina açqarin daxil olmasi i 1 э kristal qafasda defektlarin yaranmasî hesabina onun muqavimati artir, keçiriciliyi azalir. Çakil 4.
A§qarlann 2 novu oldugu malumdur: donor va akseptor. 9gar yanmkeçirici kristalin tarkibina qatilan a§qar atomunun valent elektronlannin sayi yanmkeçiricinin atomunun valent elektronlannin sayindan çox olarsa, o, donor açqar adlanir. Bu cur açqarlar yarimkeçiricini alava elektronlarla tamin edir. A§qar atomunun valent elektronlannin sayi yanmkeçirici atomunun valent elektronlannin sayindan aksik olarsa, bu cur açqar akseptor açqar adlanir. Akseptor açqar isa yarimkeçiricini alava deçiklarla tamin edir. Bu sababdan, donor açqarli yanmkeçirici, asasan, n-tip, akseptor açqarli yarimkeçirici isa p-tip keçiriciliya malik olur. Mahz bu cahatina gora,yanmkeçiricilarda elektrik yukdaçiyicilarinin ham elektronlar, ham da deçiklar oldugu naticasi alinmi§dir.
Yarimkeçiricilarin dielektriklardan farqi isa onlarin yuk daçiyicilari ila alaqadardir. Daha dogrusu, dielektriklarda sarbast yukdaçiyicilar yoxdur. O,yalniz bagli yuklardan ibarat sistemdir ki,bu yuklar tarazliq vaziyyatlari atrafinda demak olar ki, yerdayiçma etmir. Mahz bu sababdan, dielektriklar elektrik carayanini keçirmir. Yarimkeçiricilar isa, elektrik keçiriciliyi baximindan, dielektriklardan daha ustun, metallardan isa daha zaif keçiricidir.
Metallardan farqli olaraq yarimkeçiricilari qizdiran zaman onlarin atomlarinin konsentrasiyasi dayiçir. Bela ki, temperaturun artmasi ila yarimkeçiricida kovalent rabitalarin qirilmasi naticasinda onun elektronlannin konsentrasiyasi artir. Malum olmuçdur ki, otaq temperaturunda silisium elektronlannin konsentrasiyasi taqriban 1017 m-3,700°C temperaturda isa 1024 m-3-a barabardir. Metal elektronlannin konsentrasiyasi isa kifayat qadar boyuk (taqriban 1028 m-3) olub, atomlarin konsentrasiyasina yaxindir va temperaturun dayiçmasi ila dayiçmir. Bu zaman yalniz kinetik enerjisi muayyan hadda qadar artmiç elektronlarin metaldan qopmasi (termoelektron emissiyasi) ba§ verir.
9D9BÎYYAT
1.Г.Я.Мякишев,Б.Б.Буховцев "Физика 10" 1992 года
2.M.Murquzov,R.Abdurazaqov,R.0liyev,D.0liyeva "Fizika 9".2020 3.Ismayilov I.N,0lizada §.Э "Fizikanin tadrisi metodikasi" Baki 2015 4.Глодышева H.K. Нурминский И.И. Методика преподавания
Просвещение, 1999
5.Основы методики преподования физики в средней школе. Под. ред Москва, Просвещение, 1984.
физики. Москва, . В.Г.Разумовского.
