Ички жана тышкы жарым өткөргүч
Заманбап электроника материалдын бир түрүнө, жарым өткөргүчтөргө негизделгени таң калыштуу. Жарым өткөргүчтөр - өткөргүчтөр менен изоляторлордун ортосунда аралык өткөргүчтүгү бар материалдар. Жарым өткөргүч материалдар 1940-жылдары жарым өткөргүч диод жана транзистор ойлоп табылганга чейин эле электроникада колдонулган, бирок андан кийин жарым өткөргүчтөр электроника тармагында кеңири колдонула баштаган. 1958-жылы Техастык инструменттердин Джек Килби тарабынан интегралдык микросхеманы ойлоп табуу электроника тармагында жарым өткөргүчтөрдү колдонууну болуп көрбөгөндөй деңгээлге көтөргөн.
Табигый эле жарым өткөргүчтөр эркин заряд алып жүрүүчүлөргө байланыштуу өткөргүчтүк касиетке ээ. Мындай жарым өткөргүч, табигый түрдө жарым өткөргүч касиеттерин көрсөткөн материал, ички жарым өткөргүч деп аталат. Өркүндөтүлгөн электрондук тетиктерди иштеп чыгуу үчүн жарым өткөргүчтөр жарым өткөргүч материалда заряд алып жүрүүчүлөрдүн санын көбөйтүүчү материалдарды же элементтерди кошуу аркылуу көбүрөөк өткөргүчтүк менен иштөө үчүн жакшыртылды. Мындай жарым өткөргүч тышкы жарым өткөргүч катары белгилүү.
Өздүк жарым өткөргүчтөр жөнүндө көбүрөөк маалымат
Кандайдыр бир материалдын өткөргүчтүгү жылуулук агитациясынын натыйжасында өткөргүч тилкеге бөлүнүп чыккан электрондорго байланыштуу. Өзүнүн жарым өткөргүчтөрүндө бөлүнүп чыккан электрондордун саны металлдарга салыштырмалуу азыраак, бирок изоляторлорго караганда көбүрөөк. Бул материал аркылуу токтун өтө чектелген өткөрүмдүүлүгүнө мүмкүндүк берет. Материалдын температурасы жогорулаганда өткөргүч тилкеге көбүрөөк электрондор кирет, демек жарым өткөргүчтүн өткөргүчтүгү да жогорулайт. Жарым өткөргүчтө заряд алып жүрүүчүлөрдүн эки түрү бар, алар валенттик тилкеге бөлүнгөн электрондор жана бош орбитальдар, көбүнчө тешиктер деп аталат. Өздүк жарым өткөргүчтөгү тешиктердин жана электрондордун саны бирдей. Тешиктер да, электрондор да учурдагы агымга салым кошот. Потенциалдуу айырма колдонулганда электрондор жогорку потенциалды көздөй, ал эми тешиктер төмөнкү потенциалды көздөй жылат.
Жарым өткөргүчтөрдүн ролун аткарган көптөгөн материалдар бар, алардын айрымдары элементтер, кээ бирлери кошулмалар. Кремний жана германий жарым өткөргүч касиетке ээ элементтер, ал эми галий арсениди кошулма. Жалпысынан IV топтун элементтери жана III жана V топтордун элементтеринин кошулмалары, мисалы, галлий арсениди, алюминий фосфиди жана галлий нитриди өздүк жарым өткөргүч касиеттерин көрсөтөт.
Сырткы жарым өткөргүчтөр жөнүндө көбүрөөк маалымат
Ар түрдүү элементтерди кошуу менен жарым өткөргүчтөрдүн касиеттерин көбүрөөк ток өткөрүү үчүн тактоого болот. Кошуу процесси допинг деп аталат, ал эми кошулган материал аралашмалар деп аталат. Кошумчалар материалдын ичиндеги заряд алып жүрүүчүлөрдүн санын көбөйтүп, жакшы өткөргүчтүктү камсыз кылат. Берилген ташуучунун негизинде, булгануулар акцепторлор жана донорлор болуп бөлүнөт. Донорлор тордун ичинде байланышпаган электрондору бар материалдар, ал эми акцепторлор тордо тешиктерди калтыруучу материалдар. IV группадагы жарым өткөргүчтөр үчүн III группадагы Бор, Алюминий элементтери акцептордук, ал эми V топтун элементтери фосфор жана мышьяк донордук милдетин аткарат. II-V группадагы кошулма жарым өткөргүчтөр үчүн селен, теллур донор, ал эми бериллий, цинк жана кадмий акцептор катары иштешет.
Эгерде бир катар акцептордук атомдор кир катары кошулса, тешиктердин саны көбөйүп, материалда мурункуга караганда оң заряд алып жүрүүчүлөр көп болот. Ошондуктан, акцептордук аралашма кошулган жарым өткөргүч Позитивдүү же Р тибиндеги жарым өткөргүч деп аталат. Ушундай эле жол менен материалды электрондордон ашык калтырган донордук аралашма кошулган жарым өткөргүч Терс типтеги же N-типтеги жарым өткөргүч деп аталат.
Жарым өткөргүчтөр ар кандай типтеги диоддорду, транзисторлорду жана тиешелүү тетиктерди өндүрүү үчүн колдонулат. Лазердер, фотоэлектрдик элементтер (Күн батареялары) жана фотодетекторлор да жарым өткөргүчтөрдү колдонушат.
Ички жана тышкы жарым өткөргүчтөрдүн ортосунда кандай айырма бар?
