Билет №31. р және n -типті шалаөткізгіштерді алу. Донорлық және акцепторлық қоспалар. Таза күйінде Si және Ge диэлектриктік қасиеттерге иеленеді, бірақ олардың өткізгіштігі аз мөлшерде (шамада) қоспаларды енгізсе түпкілікті өзгереді. 2 суретте Ge-дің (кристалл торының) моделі, оның бір атомын As (күшән) атомымен орынбастырылған. Міне осы As-атомды қоспа дейді. Күшәннің (As-тің) сыртқы орбитасында 5 электрон, сондықтан Ge-кристалына «тұрғанда» оның бір электроны еркінболыпқалады.Бұл артық электрон өте қозғалғыш, сондықтан потенциалдар айырымы пайда болғанда ток тасымалдаушы бола алады. Еркін электрондар санын (мөлшерін) жартылай өткізгіш ішіне енгізілетін қоспа атомдар санын өзгертіп бақылауға (тексеруге) болады. Қоспаларды жартылай өткізгіштерге енгізгенде еркін электрондар пайда болса – бұл жартылай өткізгіш енгізілген қоспа донор деп аталады, ал жартылый өткізгішінің өзі қоспалы жартылай өткізгіш деп аталады. Егер жартылай өткізгіш – кристалл торы ішіне сыртқы қабаттарыда үш электрон болатын, мысалы Бор, Индий атомдарын енгізетін болсақ, электронның жоқтығы кристалл ішінде кемтіктің пайда болуына келтіреді (сурет 3). Сырттан түсірілген кернеу бұндай жартылай өткізгіштерде электрондардың оң таңбалы түйіспеге, ал кемтіктердің теріс таңбалы түйіспе жағына қозғалысына келтіріледі. Кемтіктердің қозғалысын да ток ретінде қарастыруға болады. Жартылай өткізгіштерді р -типті (positive) деп, ал қоспаларды акцепторлар деп атауға келіскен. Донор қоспасы бар жартылай өткізгіштерде өткізгіштік еркін электрондармен сипатталады да, бұндай жартылай өткізгіштерді n -типті (negative) деп атайды.
2. Шалаөткізгіш МДЖ- транзистор. Құрылысы, жұмысы.Сипаттамалары Соңғы кездерде оңашаланған (изоляцияланған) тиегі бар өрістік транзисторлар кеңінен қолданылуға ие болды. Мұндай транзисторларда затвор металдан жасалынады және жартылай өткізгіштен диэлектриктің жұқа қабаты арқылы изоляцияланады. Диэлектриктің қызметін кремний оксиді атқарады. Бұндай өрістік транзисторды МДЖ (металл-диэлектрик-жартылай өткізгіш) транзистор деп атайды.Осыған орай, транзистордың құрылысын зерттейтін болсақ, ол металл, диэлектрик және жартылай өткізгіш қабаттарынан тұратынын байқаймыз. Көптеген жағдайда транзистор кремнийден жасалып, ал диэлектрик ретіне кремний тотығы (SiO2) қолданылады. Сондықтан да ертеректе МДЖ транзисторы МТЖ (металл-тотық-жартылай өткізгіш) деген атпен де белгілі болған. Биполярлы транзисторлар үш кезектелген электрондық (п) немесе кемтіктік (р) өткізгіштік облыстардан тұрады. Олар р-п-р және п-р-п типті болып ажыратылады. Биполярлы транзистордың ортаңғы облысы база, қалған екеуі эмиттер және коллектор деп аталады. База эмиттер мен коллектордан тиісінше эмиттерлік және коллекторлық р-п ауысуларымен бөлінген. Биполярлық транзистордың жұмыс істеу принципі база арқылы өтетін негізгі емес заряд тасушылардың ағынын бақылауға негізделген. Эмиттерлік ауысу тура бағытта ығысқан және ол негізгі емес заряд тасушылардың инжексиясын (итерілуін, ендірілуін) қамтамасыз етеді, ал коллекторлық ауысу кері бағытта ығысқан, ол эмиттер итерген негізгі емес заряд тасушыларды жинап алуды қамтамасыз етеді. Биполярлық транзисторлар негізінен электр сигналдарын өндіруге, күшейтуге арналған. Транзисторлар физикалық және басқа да параметрлеріне байланысты төмен (3 МГц-ке дейін), жоғары (300 МГц-ке дейін), аса жоғары жиілікті (300 МГц-тен жоғары), аз қуатты (шектік сейілу қуаты 1 Вт-қа дейін), үлкен қуатты (шектік сейілу қуаты 1 Вт-тан жоғары), жоғары және төмен кернеулі, дрейфтік, т.б. түрлерге бөлінеді. Транзистор қазіргі кездегі микроэлектроника құ-рылғыларының негізгі элементі болып табылады. 3. Тұрақты ток күшейткіштері (ТТК) тұрақты ток күшейткіштері – нольден бірнеше үлкен жиілікті диапазонның ақырындап өзгеретін кернеу мен токтарды күшейтуге арналған. Тұрақты ток күшейткіштері. Күшейткіштің шығуындағы формасы бұзылмаған пайдалы сигналды алуда күшейткіш бірнеше каскадты қолдану керек. Осы каскадтар арасында әртүрлі байланыстар бар: бөлінген конденсатор арқылы (сыйымдылықты), трансформатор көмегімен (трансформаторлық), гальваникалық. Тұрақты ток күшейткіштерде сыйымдылықты байланыс кеңінен таралған.
|
