|
Usmonova O. N. Meliboyeva Z. Yo. Shokirjonovna
|
| bet | 1/5 | | Sana | 14.06.2024 | | Hajmi | 110,34 Kb. | | #263673 |
Bog'liq yarimo-tkazgichli-asboblarning-ishlash-prinsipi|
УДК-378.147
Usmonova O.N. Meliboyeva Z.Yo. Shokirjonovna M.I. Axmedova N.Sh.
Chirchiq davlat Pedagogika Universiteti
magistrantlari
YARIMO‘TKAZGICHLI ASBOBLARNING ISHLASH PRINSIPI
Annotatsiya: Bugungi kunda insoniyatning yangi va noyob yuqori unumli qurilmalarga bo'lgan ehtiyoji nihoyatda katta bo'lib, bunday qurilmalarni yaratishda yarimo'tkazgichlarning o'rni beqiyosdir. Yarimo'tkazgichlar fizikasi nazariyasi va amaliyoti ob'ektlari va predmetlarini o'rganayotganda tavsifi va tasnifiga ko'ra bo'limlarga bo'linishiga jiddiy e'tibor berish kerak. Bundan tashqari, eksperimental va laboratoriya ishlarini ko'paytirish zarur, ularni amalga oshirish fizikaning ushbu sohasini o'zlashtirishning eng dolzarb vazifalaridan biridir.
Kalit so'zlar: Yarimo'tkazgichlar, yarim o'tkazgichli qurilmalar, diod, tranzistor, integral sxema, mikrosxema.
Usmanova O.N. graduate student Meliboyeva Z.Yo. graduate student Shokirjonovna M.I. graduate student Akhmedova N.Sh. graduate student
Chirchik State Pedagogical University
WORKING PRINCIPLE OF SEMICONDUCTOR DEVICES
Abstract: Today, the need of mankind for new and unique high- performance devices is extremely great, and the role of semiconductors in the creation of such devices is incomparable. When studying objects and subjects of the theory and practice of semiconductor physics, it is necessary to pay close attention to the division into sections according to their description and classification. In addition, it is necessary to increase experimental and laboratory work, their implementation is one of the most urgent tasks of mastering this area of physics.
Key words: Semiconductors, semiconductor devices, diode, transistor, integrated circuit, microcircuit.
Har bir jamiyatning kelajagi uning ajralmas qismi va hayotiy zarurati bo`lgan ta`lim tizimining qay darajada rivojlanganligi bilan bog`liq. O`zbekiston Respublikasi demokratik huquqiy va fuqorolik jamiyatining qurish yo‘lidan borayotgan bir paytda ta‘lim sohasida amalga oshirilayotgan islohotlarning bosh maqsadi va harakatga keltiruvchi har tomonlama rivojlangan barkamol insonni tarbiyalashdan iborat.
Hozirgi kunda ta‘limni rivojlantirish yo‘lida qo‘yilayotgan davlat talabi o‘quvchi shaxsi uning intilishlari qobiliyati va qiziqishlarini e`tiborga olib fan texnika va texnalogiyalarni istiqbolli rivojlanishini hisobga olingan holda o‘quvchilarni fanlarni o‘rganishda ilmiy va amaliy kompetensiyalarni rivojlantirishdan taminlashdan iborat.
Fizika fanini o‘qitishdan maqsad tabiatni fundamental qonunlarini ilmiy asosda tushuntirish o‘quvchilarning ilmiy dunyoqarash va falsafiy mulohaza yurutish qobiliyatlarini rivojlantirish texnika va turmushda foydalaniladigan uskuna va vositalarining ishlash pirinsipini tushuntiruvchi fizik jarayonlar haqida tasavurlarni shakillantirish, ta‘lim olishni davom ettirish olgan bilimlarini chuqurlashtirish va kelgusida ilmiy izlanishlarni davom ettirish uchun mustahkam zamin yaratishdan iborat.
Tabiatda shunday moddalar borki ularning birlik hajmda elektronlar soni o‘tkazgichlarga nisbatan kam lekin dielektiriklarga nisbatan ko‘p, shu sababli bunday moddalar yarimo‘tkazgichlar deb ataldi.
Yarimo‘tkazgich moddalarda temperatura ortishi bilan solihtirma qarshiligi kamayadi. Juda past temperaturalarda yarimo‘tkazgich moddalar dielektriklarga aylanadi [1].
Bugungi kunda fan va texnika sohasida eng tez taraqqiyot qilayotgan fan bu yarimo'tkazgichlar fizikasidir. Bunga sabab, yarimo'tkazgichli asboblarning inson faoliyatining barcha sohalarida - tibbiyotdan to kosmik tadqiqotlargacha keng qo'llanishidir. Bunday tez taraqqiyotga yarimo'tkazgichli materiallarning fizik xossalarini uzoq va chuqur tekshirishlar o'tkaziladi. 1900 yildan boshlab jahonning turli davlatlarining olimlari metall-yarimo'tkazgich nuqtaviy kontaktini detektorlash-to'g'rilash xossalarini o'rgana boshladilar. Bunda asosan yarimo'tkazgich material sifatida kremniy karbidi, kremniy, tellurlar ishlatildi. 1922-yilda manfiy differensial qarshilikka ega bo'lgan kontaktlar aniqlandi va o'rganildi. Bular asosida qattiq jism elektr tebranishlari generatorlari yaratildi. 1937-yilda esa eksperimentlar asosida har xil turdagi yarimo'tkazgichlar chegarasida tokni to'g'rilash nazariyasi vujudga keldi. 1940-yilda esa bu nazariya ko'p sonli eksperimentlarda tasdiqlandi.
Shu davrdan boshlab, turli turdagi yarimo'tkazgich-yarimo'tkazgich kontaktidagi oraliq qatlamda boʻladigan jarayonlar o'rganila boshlandi. Lekin, qator eksperiment natijalari metall-yarimo'tkazgich kontaktidan o'tuvchi tok nazariyasiga mos emas edi. 1947-yilda yarimo'tkazgich yuzasida, u boshqa yarimo'tkazgich va metall bilan kontaktda bo'lmagan holda ham, elektron holatlar mavjudligi haqidagi fikr ilgari surildi. Bu asosida ikkita yarimo'tkazgich
kontaktidan tok o'tish mexanizmining nazariyasi vujudga keldi va u keng tarqalib, eksperiment natijalariga mos natijalarni berdi. Bu nazariya zamonaviy yarimo'tkazgichli to'g'rilagichli diodlarning ishlash mexanizmiga asos bo'ldi.
Turli turdagi ikki yarimo'tkazgich chegarasida katta elektr maydon bo'lgandagi jarayonlarni o'rganish, p-n o'tishning teshilish nazariyasini vujudga kelishiga va bu asosda ishlovchi yarimo'tkazgichli asbob-stabilitronning yaratilishiga olib keldi. Shu jumladan, ikkita yarimo'tkazgich kontaktini yorug'lik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishda qo'llash mumkinligi ko'rsatildi. Bu tamoyilda ishlab chiqilgan fotoelementlar yorug'lik signallarini qayd qilishda hamda fotoenergetikada qo'llanilmoqda.
1948-yilda qattiq jismli yarimo'tkazgichli kuchaytirgich-tranzistor yaratildi. Bu asbobning ishlash asosini ikkita o'zaro yaqin joylashtirilgan p-n oʻtishlarning o'zaro ta'siri tashkil etadi va tok o'tkazish jarayonida ikki ishorali zaryad tashuvchilar elektron va kovaklar ishtirok etadi. 1952-yilga kelib, nuqtaviy va yassi biqutbiy tranzistorlar kabi yarimo'tkazgichli asboblar yaratildi. Keyinchalik biqutbiy yarimo'tkazgichli tranzistorlarning kuchaytirish xususiyatlarini yaxshilash, ishchi chastota diapazonini kengaytirish hamda ish quvvatini oshirish borasida tadqiqotlar olib borildi.
Elliginchi yillarning oxirida o'zaro yaqin joylashtirilgan uchta p-n o'tishlarning o'zaro ta'siriga asoslangan yarimo'tkazgichli asbob tranzistor ishlab chiqildi. Tranzistorlarning asosiy ishlatilish sohasi - bu kichik inersiyali quvvatli toklarni kommutatsiya qilishdir.
Yarimo'tkazgichlar yuzasida va yarimo'tkazgich-dielektrik faza chegarasidagi fizik jarayonlarni chuqur o'rganilishi uni polyar yoki maydonli tranzistorlarning yaratilishiga olib keldi. Bu tranzistorlarda zaryad tashuvchilar bir xil ishorali bo'lib, tranzistordan o'tuvchi tok kattaligi zatvorga qo'yiluvchi elektr maydon kuchlanganligiga bogʻliq.Oxirgi bir necha o'n yillarda elektron texnikaga bo'lgan talab yarimo'tkazgichlarning funksional imkoniyatlarini oshirish va ularning o'lchamlarini kichraytirish integral mikrosxemalarning yaratilishiga olib keldi. Keyingi tadqiqotlar esa nanoo'lchamdagi tranzistor strukturalarini yaratish imkonini tug'dirdi.
Yarimo'tkazgichli asboblar shunday katta tezlikda rivojlantirilmoqdaki, bugungi tasavvur va yutuqlar bir necha yildan so'ng eskirib qolmoqda. Shu sababli, yarimo'tkazgichli asboblarda ro'y beruvchi fizik jarayonlarni bilish muhim ahamiyatga egadir. Yarimo'tkazgichlar fizikasini o'qitish borasida dastlabki o'zbek tilidagi elektron o'quv qo'llanmalari, laboratoriya sharoitida koʻzga ko'rinmaydigan jarayonlarni koʻrsatish imkonini beradigan virtual stendiar va multimediali dasturiy mahsulotlar yaratilmoqda.
Yarimo'tkazgichlar o'tkazuvchanligining ikki turli bo'lishi (elektronli va kovakli), ular qarshiligining temperaturaga va yoritilganlikka bog'liqligi, diodli qurilmalarda doimiy tokning bir tomonlama o'tishi va o'zgaruvchan tokning to'g'rilanishi kabi tushunchalarni mustahkamlashga bog'liq mantiqiy masalalarni tuzish va ularni yechish uslubidan ta'lim jarayonida foydalanish maqsadga
muvofiqdir. Yarimo'tkazgichlar qo'llanmayotgan soha hozir topilmaydi. Binobarin, yarimo'tkazgich moddalar va asboblarni tadqiq etish, ularning imkoniyatlarini kengaytirish hamda yangi xossalarini kashf qilish masalalari hozirgi zamon fanida muhim o`rin tutadi [2].
Yarimo‘tkazuvchilar deb ataluvchi elementlar D.I Mendeleev jadvalida ixcham gruppani tashkil qiluvchi 12 ta kimyoviy elementlardan iborat bo`lib, sof yarimo‘tkazgichlarga: Germany(Ge), kremniy(Si), indiy(In), galliy(Ga), mishyak(As), fosfor(P), surma(Sb), uglerod (C), selen-Se, shuningdek III va V guruhidagi elementlarning kimyoviy birikmasidan hosil bo‘lgan moddalar, arsenid-galliy(GaAs), fosfit- galliy (GaP) kabi va shunga o`xshash elementlar, undan tashqari ko‘pgina anorganik va organik birikmalar ham kiradi. Fizikada faqat yarim o`tkazgichlar bilan shug`ullanuvchi bo‘lim bo‘lib, uni yarim o‘tkazgichlar fizikasi deyiladi. Zamonaviy texnika muvaffaqiyatlarini yarimo‘tkazgichlar fizikasisiz tasavvur qilib bo‘lmaydi [3].
Yarimoʻtkazgichli asboblar — yarimoʻtkazgichlarda yuz beradigan elektron jarayonlar asosida ishlaydigan elektron asboblar. Elektronikada turli signallarni oʻzgartirishda, energetikada esa bir turdagi energiyani boshqa turdagi energiyaga aylantirishda qoʻllaniladi. To'g'ridan-to'g'ri o'zgaruvchan tok konvertatsiyasi uchun ham ishlatiladi. Vazifasi, ishlash tarzi, materiali, tuzilishi va texnologiyasi, ishlatilish sohasiga qarab tasniflanadi: elektr kattaliklarini ikkinchi elektr kattaliklariga oʻzgartiradigan elektr oʻzgartirgich asboblar (diod, tranzistor, tiristor va boshqalar); yorugʻlik signallarini elektr signallariga va aksincha aylantiruvchi optoelektron asboblar (optron, fotorezistor, fotodiod, fototranzistor, fototiristor, yarimoʻtkazgichli lazer, yorugʻlik tarqatuvchi diod va boshqalar); issiqlik energiyasini elektr energiyasiga va, aksincha, aylantiruvchi termoelektr asboblar (termoelement, termoelektr generator, quyosh batareyasi, termistor va boshqalar); magnitoelektr asboblar; pyezoelektr va tenzometrik asboblar (asosiy sinf) va h. k. Integral mikrosxemalar (elektr oʻzgartiruvchi va optoelektronli boʻlishi mumkin) ayrim sinfga kiradi.Yarimoʻtkazgichli asboblar yarimoʻtkazgich materialga qarab, germaniyli, kremniyli va h.k. boʻlishi mumkin. Tuzilishi va texnologik alomatiga koʻra, yarimoʻtkazgichli asboblar nuqtali va yassi xillarga, ishlatilish sohasiga qarab, yuqori chastotali, yuqori voltli, impulsli va boshqalarga ajraladi [4].
|
| |
