Өткөргүч жарым өткөргүч менен изолятордун негизги айырмасы - өткөргүчтөр жогорку электр өткөргүчтүктү, ал эми жарым өткөргүчтөр аралык өткөргүчтүктү көрсөтүшөт, ал эми изоляторлор болбос өткөргүчтүктү көрсөтөт.
Өткөргүчтөр, жарым өткөргүчтөр жана изоляторлор электр өткөргүчтүгүнө жараша каалаган материалды категорияларга бөлө турган үч категория.
Дирижер деген эмне?
Өткөргүч же электр өткөргүч – электр техникасында заряддын бир же бир нече багытта агымына уруксат берилген объект. Башкача айтканда, өткөргүч материалдар өздөрү аркылуу электр тогун өткөрө алышат. Кеңири таралган электр өткөргүчтөр металлдар жана металл буюмдар болуп саналат. Бул материалдарда электр тогу терс заряддуу электрондордун, оң заряддуу тешиктердин агымы аркылуу, кээде оң жана терс иондордун болушунан улам пайда болот.
Эң негизгиси, электр тогу өткөргүчтөн өтүп жатканда, заряддуу бөлүкчө ток пайда болгон жерден ток керектөө болгон жерге барышы керек эмес. Бул жерде заряддалган бөлүкчөлөр өздөрүнүн жакынына чектүү көлөмдөгү энергияны түртөт жана бул чынжырдын аягындагы бөлүкчөлөр керектөөчү объектиге күчтү түрткөн кошуна бөлүкчөлөрдүн ортосундагы чынжыр реакциясы катары пайда болот. Ошондуктан, биз мобилдик зарядды алып жүрүүчүлөр ортосунда узун чынжырча импульстун алмашуусун байкай алабыз.
01-сүрөт: Электр өткөргүч
Өткөргүчкө карата каршылык жана өткөргүчтүк жөнүндө эки маанилүү фактыны карап чыкканда, каршылык материалдын курамына жана анын өлчөмдөрүнө, ал эми өткөргүчтүк каршылыкка көз каранды. Анын үстүнө өткөргүчтүн температурасы да буга чоң таасирин тийгизет. Металлдар гана эмес, ошондой эле электролиттер, жарым өткөргүчтөр, супер өткөргүчтөр, плазма абалын жана кээ бир металл эмес өткөргүчтөрдү, анын ичинде графитти камтыган өткөргүчтөрдүн башка түрлөрү да болушу мүмкүн.
Жарым өткөргүч деген эмне?
Жарым өткөргүчтөр - өткөргүчтөр менен изоляторлордун өткөргүчтүктөрүнүн ортосунда турган электр өткөргүчтүк мааниси бар материалдар. Андан да маанилүүсү, бул материалдардын каршылыгы температураны жогорулатуу боюнча төмөндөйт. Мындан тышкары, биз жарым өткөргүчтөрдүн өткөргүчтүгүн материалдын кристаллдык түзүлүшүнө аралашмаларды (процесс "допинг" деп аталат) киргизүү менен өзгөртө алабыз. Ошондуктан, биз бул материалдарды өтө маанилүү ар кандай колдонмолор үчүн колдоно алабыз.
Бир эле кристаллдык структурада пайда болгон ар кандай кошулма структуралары бар эки аймак жарым өткөргүчтүн кошулушун жаратат. Бул түйүндөр диоддордогу, транзисторлордогу жана башка заманбап электроникадагы заряд алып жүрүүчүлөрдүн жүрүм-турумунун негизи болуп саналат.
Жарым өткөргүч материалдардын кээ бир кеңири таралган мисалдарына кремний, германий, галлий арсениди жана металлоид элементтери кирет. Жарым өткөргүчтөрдү түзүү үчүн колдонулган эң кеңири таралган материалдар лазердик диоддорду, күн батареяларын камтыйт. Микротолкундуу жыштык интегралдык микросхемалары, ж.б., кремний жана германий.
02-сүрөт: Жарым өткөргүч – кремний
Допинг процессинен кийин кристаллдык түзүлүштөгү заряд алып жүрүүчүлөрдүн саны тез көбөйөт. Жарым өткөргүчтө өткөргүчтүккө жардам берген бош тешиктер же эркин электрондор болушу мүмкүн. Эгерде материалда көбүрөөк бош тешиктер болсо, анда биз аны “p-тип” жарым өткөргүч деп атайбыз, ал эми эркин электрондор болсо, анда ал “n-типке” кирет. Допинг процессинде биз беш валенттүү химиялык элементтер, анын ичинде сурьма, фосфор же мышьяк сыяктуу материалдарды же бор, галлий жана индий сыяктуу үч валенттүү атомдорду кошо алабыз. Мындан тышкары, биз жарым өткөргүчтөрдүн өткөргүчтүгүн температураны жогорулатуу менен да жогорулата алабыз.
Изолятор деген эмне?
Изоляторлор – эркин агып турган электр тогун өткөрө албаган материалдар. Себеби бул түрдөгү материалдын атомдору атомдор менен тыгыз байланышта болгон жана оңой кыймылдай албаган электрондорго ээ. Өздүк каршылыктын касиетин карап жатканда, өткөргүчтөр жана жарым өткөргүчтөр менен салыштырганда каршылык абдан жогору. Металл эместер изоляторлордун эң кеңири таралган мисалдары.
Бирок идеалдуу изоляторлор жок, анткени аларда электр тогун өткөрө ала турган аз сандагы мобилдик заряддар бар. Кошумчалай кетсек, бардык изоляторлор материалга жетиштүү өлчөмдөгү чыңалуу болгондо электр өткөргүч болуп калышат, бул атомдордон электрондорду үзүп салышы мүмкүн. Бул изолятордун бузулуу чыңалуусу.
Изоляторлордун ар кандай колдонулушу бар, анын ичинде токтун өзүнөн өтүшүнө жол бербестен электр өткөргүчтөрүн колдоо жана бөлүү үчүн электр жабдууларын өндүрүү. Андан тышкары, изолятордун ийкемдүү каптоосу, адатта, изоляцияланган зымдарды жасоо үчүн электр зымдары жана кабелдер үчүн колдонулат. Себеби бири-бирине тийе турган зымдар кайчылаш туташууларды, кыска туташууларды жана өрт коркунучун жаратат.
Өткөргүч жарым өткөргүч менен изолятордун ортосунда кандай айырма бар?
Өткөргүчтөр, жарым өткөргүчтөр жана изоляторлор электр өткөргүчтүгүнө жараша каалаган материалды категорияларга бөлө турган үч категория. Өткөргүч жарым өткөргүч менен изолятордун ортосундагы негизги айырма, өткөргүчтөр жогорку электр өткөргүчтүктү көрсөтөт, ал эми жарым өткөргүчтөр аралык өткөргүчтүктү көрсөтөт, ал эми изоляторлор анчалык деле маанилүү эмес өткөргүчтүктү көрсөтөт.
Төмөнкү таблицада жанаша салыштыруу үчүн өткөргүч жарым өткөргүч менен изолятордун ортосундагы айырмачылыктар келтирилген.
Кыскача маалымат – өткөргүч жана жарым өткөргүч и изолятор
Өткөргүчтөр, жарым өткөргүчтөр жана изоляторлор үч категория болуп саналат, аларга электр өткөргүчтүгүнө жараша каалаган материалды категорияларга бөлүүгө болот. Өткөргүч жарым өткөргүч менен изолятордун негизги айырмасы өткөргүчтөр жогорку электр өткөргүчтүктү, жарым өткөргүчтөр орто өткөргүчтүктү көрсөтүшөт, ал эми изоляторлор анчалык деле чоң эмес өткөргүчтүктү көрсөтөт.
