Электр жєне магнетизм
жүктеу/скачать 3,05 Mb.
|
УМК 2 часть
- Бұл бет үшін навигация:
- 34. Электрондық және кемтіктік жартылайөткізгіштердің қосылуы (
- 35. Жартылай өткізгішті диодтар мен триодтар (транзисторлар).
| Люминесценция деп берілген температура кезіндегі дененің жылулық сәулеленуінен артық және ұзақтығы жарықтың тербеліс периодынан үлкен болатын сәулеленуін айтады.
Қ озудың әртүрінің әсерінен жарқырайтын заттар люминфорлар деп аталады. Қозудың тәсілдеріне байланысты фотолюминесценция (жарықтың әсерінен), рентгенлюминесценция (рентген сәулеленуінің әсерінен), катодлюминесценция (электрондардың әсерінен), радиолюминесценция (ядролық сәулеленудің қозуынан, мысалы -сәулеленуден, нейтрондардан, протондардан), хемилюминесценция (химиялық айналу кезінде), триболюминесценция (кейбір кристалдардың ұнтақталуы немесе жарылуы кезінде) болып бөлінеді. Сәуле таратылу ұзақтығына байланысты шартты түрде бөлінеді: флуоресценция ( ) және фосфоресценция – қозуды тоқтатақаннан кейін біраз уақыт сәуле таратылады. Люминесценция бірінші сандық зерттеуінде –ақ Стокс ережесі қисынды мазмұндалды: люминесценттік сәулеленудің толқын ұзындығы әрқашан осы қоздырған жарықтың толқын ұзындығынан үлкен. Бөтен қоспалары бар кристалдардан жасалған тиімді люминестейтін жасанды қатты денелер кристаллофосфор атауын алды. К ристаллофосфордың мысалы ретінде қатты дененің зоналық теориясының көзқарасынан фосфоресценцияның түзілу механизмін қарастырайық. Кристаллофосфордың валенттік зонасы мен өткізгіштік зонасы арасында А активаторының қоспалы деңгейлері орналасады. Сәуле таратудың ұзақ болуы үшін кристаллофосфорда электрондарды тартып алу орталығы немесе қақпан (Л1 және Л2) болуы тиіс. Оның активатор ионымен рекомбинация моментіне дейінгі электронның миграциялану процесінің ұзақтығы электрондардың қақпанға келу уақытымен анықталады. 34. Электрондық және кемтіктік жартылайөткізгіштердің қосылуы (р-n - ауысуы). Б іреуі – электрондық, енді біреуі – кемтіктік өткізгіші бар, екі жартылай өткізгіштің жанасу шекарасы электрондық-кемтіктік ауысу (р-n – ауысуы) деп аталады. Ә детте р-n – ауысуы кристалдардың арнайы өңдеуінен құралады, мысалы, вакуумда (а) тығыз қысылған германий (n-типті) және индий кристалдарын 5000 С кезінде ұстағанда, өткізгіштігі р-типті (б) индиймен байытылған германийдің аралық қабатын түзе отырып, индий атомы германий атомының біраз тереңдігіне дейін енеді. К онцентрациялары жоғары электрондар n-жартылай өткізгіштен р-жартылай өткізгішке өтеді. Кемтік диффузиясы қарсы бағытта өтеді. n-жартылай өткізгіште шекара жанындағы электрондардың кетуі әсерінен жылжымайтын иондалған донорлық атомның теңестірілмеген оң көлемді заряды қалады. р-жартылай өткізгіште шекара жанындағы кемтіктердің кетуі әсерінен жылжымайтын иондалған акцептордың теріс көлемді заряды түзіледі. Бұл көлемдік зарядтар электрондар мен кемтіктердің ары қарай ауысуына кедергі келтіретін бекітілген тепе-тең түйісу қабатын құрайды. Бекітілген қабаттың кедергісін сыртқы электрлік өрістің көмегімен өзгертуге болады. Егер сыртқы өріс бағыты түйісу қабатының өрісінің бағытымен сәйкес келсе (а), онда бекітілген қабат кеңейтіледі және оның кедергісі жоғарылайды – бұндай бағыт бекітілген (кері) деп аталады. Егер сыртқы өріс бағыты түйісу қабатының (б) өрісінің бағытына қарама-қарсы болса, онда электрондар мен кемтіктердің орын ауыстыруының таралуына әкеліп соғылуы және оның кедергісі төмендейді – бұндай бағыт өткізгіш (тура) деп аталады. 35. Жартылай өткізгішті диодтар мен триодтар (транзисторлар). р -n – ауысуының біржақты (вентильді) өткізгіштігі бір р-n – ауысуы бар жартылай өткізгішті диодтарда қолданылады. Құрылысына байланысты олар нүктелі және жазықтықты болып бөлінеді. Нүктелі диодтарда р-n – ауысуы металдық түйісуі 1 мен жартылайөткізгіштің 2 жанасуынан түзіледі (мысалы, нүктелі германий диодында аллюминий диффузиясы ) n-герменийде германийдің р- қабатын түзеді). Германийлі жазықтықты диодтың жасалу технологиясы жоғарыды бейнеленген. р-n – ауысуылар тек қана тамаша түзетілген қасиеттерге ғана ие емес, сонымен қатар күшейту үшін де қолданылады, егер схемаға кері байланысты енгізетін болсақ, онда электрлік тербелістердің генерациясы үшін де енгізу керек. Осы мақсаттарды жүзеге асыруға арналған приборлар жартылай өткізгішті триодтар немесе транзисторлар деп аталады. 1949 жылы ойлап табылған транзисторлар XX ғасырдағы ең мәнді ойлап табылған болып есептеледі және 1956 жылы Нобель премиясымен мараппатталған болатын. Әртүрлі өткізгіштермен алмасу облысына байланысты транзисторлар немесе типті болуы мүмкін. Мысал үшін типті триодты қарастырайық. База (транзистордың ортаңғы бөлігі), эмиттер ж әне коллектор (өткізгіштері басқа типті базаның екі жағында жатады) болып есептелетін, триодтың жұмысшы «электродтары» схемаға түзетілмейтін түйісулер – металдық өткізгіштер арқылы қосылады. Эмиттер мен база арасына тұрақты ығыстыратын кернеу тура бағытта, ал база мен коллектор арасына - тұрақты ығыстыратын кернеу кері бағытта тіркеледі. Күшейтілетін ауыспалы кернеу Rкір кіріс кедергісіне беріледі, ал күшейтілген – Rшығ шығыс кедергісінен алынады. Эмиттер тізбегіндегі токтың өтуіне негізінен кемтіктердің (олар ток тасушының негізі) қозғалысы себепші болады және база облысына - «дәрі жіберумен» - инжекциямен – шығарылып салынады. Базаға енген кемтіктер коллектор бағыты бойынша диффундируют, және де базаның біраз қалыңдау кезінде инжектірленген кемтіктердің біраз бөлігі коллекторға жетеді. Мұнда ауысудың ішінді қозғалатын (теріс зарядталатын коллекторға тартылады) өріс кемтіктерді алып қалады, соның салдарынан коллектордың тогы өзгереді. Осыдан, эмиттер тізбегіндегі токты қалай өзгертсе, коллектор тізбегіндегі ток солай өзгереді. Эмиттер мен база арасына ауыспалы кернеуді тіркеу арқылы, коллектор тізбегінде - ауыспалы ток, ал шығыс кедергісінде – ауыспалы кернеу аламыз. Кернеу шамасы р-n – ауысуының қасиеттеріне, жүктелген кедергісіне және Бк батарея кернеуіне тәуелді. Әдетте Rшығ >> Rкір, сондықтан Uшығ >> Uкір (күшейту 10000-ға жетуі мүмкін). Rшығ ерекшеленген ауыспалы токтыңқуаты эмиттер тізбегіне жұмсалатыннан үлкен болуы мүмкін, онда транзистор қуаттың күшейтілуін береді. жүктеу/скачать 3,05 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|