Yarımkeçirici cihazlar

Yarımkeçirici cihazlar – yarımkeçirici materiallardan xüsusi ilə silisium, germanium və qalium-arsenid kimi təbii yarımkeçiricilərdən hazırlanan cihazlardır. Texnikada geniş tətbiq tapan elektron qurğularının əsasını təşkil edən yarımkeçirici cihazlar diodlar, tranzistorlar, inteqral mikrosxemlər, yarımkeçirici vericilər, optokelektron cihazlar, optocütlər və s.-dir. Cihazların, o cümlədən, yarımkeçirici cihazların işarələnmə sisteminin əsasını bir qayda olaraq hərf-rəqəm kodu təşkil edir.Yarımkeçirici cihazların işarələnmə sistemi uyğun sahə standartı ilə,yarımkeçirici güc cihazlarının isə işarələnməsi dövlət sahə standartı ilə müəyyənləşdirilir. Dünya üzrə element bazasının kütləvi istehsalçıları olan ölkələrin standartlarını nəzərdən keçirək.

ABŞ standartı EİA–JEDEC – Electronic İndustries Association.

Bu standarta görə p-n – keçidli yarımkeçirici cihazlar birinci rəqəmi p-nkeçidlərin sayına uyğun olan kod (marka) ilə işarə olunurlar:

1 ………. diodlar

2 ……….. tranzistorlar

3 ……….. tiristorlar

Markada rəqəmdən sonra N hərfi və cihazın seriya nömrəsi (sayı) göstərilir.

Avropa sistemi (standartı) PRO ELECTRON – İnternational

Pro Electron.

Bu sistemə görə elektron yarımkeçirici cihazı aşağıdakı kimi işarələnirlər:

Birinci hərf – cihazın hazırlandığı material:

A ………….. germanium

B ………….. silisium

D ………….. antimonid indium

R ………….. kimyəvi birləşmə (məsələn, CdS)

İkinci hərf cihazın alt sinfinə uyğun olur və funksional xüsusiyyətlərini

göstərir:

A ……… detektor, yüksəksürətli, qarışdırıcı diodlar

B ……… dəyişən tutumlu diodlar

C ……… aşağı tezlikli (AT), azgüclü tranzistorlar

D ……… aşağı tezlikli (AT), güclü tranzistorlar

F ………. tunel diodları

L ………. yüksəktezlikli (YT), güclü tranzistorlar

S ………. dəyişdirici açar, azgüclü tranzistorlar

U ……… dəyişdirici açar, güclü tranzistorlar

Hərflərdən sonra ikirəqəmli, üçrəqəmli, yaxud, dördrəqəmli sıra sayı

(nömrəsi) verilir. Sıra sayından sonra olan hərf eyni markadan olan cihazın

fərqli parametrlərinə işarə verir.

Yaponiya standartı JİS.

Yapon sənaye standartı JEDEC və Pro-Electron standartlarının əsasında

yaradılıb. Bu standarta uyğun olaraq elektron yarımkeçirici cihazın şərti işarəsi,

yəni markası dörd elementdən ibarətdir.

I element :

0 ………. fotodiod, fototranzistor

1 ………. diod

2 ………. tranzistor

3 ………. dörd təbəqəli cihaz

II element, cihazın yarımkeçirici cihazlar sinfinə aid olduğunu göstərir və

S hərfi ilə işarələnir.

III element:

A ……….. YT p-n-p tranzistor

B ……….. AT p-n-p tranzistor

C ……….. YT n-p-n tranzistor

D ……….. AT n-p-n tranzistor

E ……….. diod Esaki

F ………… tiristor

G ……….. Qann diodu

H ……….. birkeçidli tranzistor

J ……….. p-kanallı sahə tranzistoru

K ……….. n-kanallı sahə tranzistoru

M ………. simmetrik tiristor

R ……….. düzləndirici diod

S ………… az siqnallı diod

T ………… selvari diod

V ………… pin – diod

Z ………… stabilitron

IV element seriya nömrəsini (sayını) göstərir.

Yarımkeçirici diodlar

Yarımkeçirici diod p-n keçid, onu yaradan iki yarımkeçirici hissə və bu hissələrə çəkilmiş iki metal kontaktdan ibarətdir. Bu cihazların VAX–ı qeyri–xətti və qeyri– simmetrikdir. Bu isə onlardan dəyişən cərəyanı düzləndirmək, sxemlərin müəyyən hissələrində siqnalların biristiqamətli olmasını təmin etmək, həmçinin elektrik açarları düzəltmək üçün istifadə etməyə imkan yaradır. Diodlar əsasən iş prinsiplərinə və tətbiq sahələrinə görə qruplaşdırılır: düzləndirici, Şottki, tunel, impuls, Qann, foto–və işıq diodları, varikaplar, stabilitronlar və s. Sadalanan cihazlarda adətən, p–n keçidlər qeyri–simmetrik olur.

 

Tranzistorlar:
Tranzistorlar, girişinə tətbiq edilən siqnalı yüksəldərək cərəyan və gərginlik qazancı təmin edən, lazım olanda açar(rele) elementi  kimi istifadə olunan yarımkeçirici bir dövrə elementidir.Tranzistorlar demək olar ki, bütün elektron cihazlarda istifadə edilən əsas dövrə  elementlərindən biridir. Dövrələrdə cərəyan yüksəltmə funksiyasını yerinə yetirirlər və eyni zamanda açar elementi kimi istifadə edilirlər.

Tranzistorun Növləri:
Tranzistorlar əsas olaraq bipolyar və unipolyar olmaq üzrə iki qrupa ayrılır. Bipolyar tranzistorlar NPN və PNP olmaq üzrə iki növdür.

Üç qütblü dövrə elementləri olan tranzistorın qütbləri; Emiter (E), Baza (B) və Kollektor (C) adlanır.

Emitter-; Cərəyan daşıyıcıların hərəkətə başladığı regiondur.

Baza-; Tranzistor işləməsini təsir edən regiondur.

Kollektor-; Cərəyan daşıyıcıların toplandığı regiondur.

NPN və PNP tranzistor simvolları yuxarıdakı kimidir.

Tranzistorların Quruluşu:
Tranzistorlar NPN və ya PNP formasında yerləşdirilmiş üç yarımkeçirici maddənin tərkibindən ibarətdir. Baza qütbü həyəcanlandırılan  zaman kollektor və emiter arasında müqavimət dəyəri azalır və cərəyan keçirən hala gəlir. Kollektor və emiter arasından keçən cərəyanın miqdarı baza qütbünə gedən cərəyanın miqdarına bağlıdır.

Optronlar:
Daxilində şualandırıcı və fotoqəbuledicisi olan və bir-birilə optik və konstruktiv əlaqəli yarımkeçirici optoelektron cihazı optron adlanır. Optronu təşkil edən elementlərə optocütlər deyilir. Optronun iş prinsipi enerjinin ikiqat çevirilməsinə əsaslanır. Giriş elektrik siqnalı ilə idarə olunan şüalandırıcıda elektrik enerjisi optiki şüalanmaya çevirilir. Çıxışda yerləşən fotoqəbuledicidə əksinə işıq şüası (enerjisi) elektrik cərəyanı və ya gərginliyi yaradır. Beləliklə, optronlarda giriş və çıxış siqnalları elektrik siqnallarıdır, n p n yəni xarici dövrə ilə əlaqə elektrikidir, daxildə elementlər arası əlaqə optiki siqnallar vasitəsilə olur, yəni optronda giriş və çıxış dövrələri arasında qalvanik (elektriki) əlaqə yoxdur. Başqa sözlə, optronda çıxış və giriş dövrələri arasında əks əlaqə yoxdur. Elektron sxemlərində giriş və çıxış dövrələrinin bir–birindən qalvanik təcrid olunması, idarəolunmanın optik yolla olması və yüksək cəldliyi optronların ən böyük üstünlüyüdür.

Optronun quruluş sxemi üç hissədən ibarətdir: şüalandırıcı (Ş), optik kanal (mühit) və fotoqəbuledici (FQ). Müasir optronlarda şüalandırıcı kimi işıq diodlarından istifadə olunur. Optronlarda işıq diodları əsasən GaAs, GaP və s. kimi materiallarından hazırlanır.

Optronun keyfiyyəti enerjinin şüalandırıcıdan qəbulediciyə verilməsindən asılıdır. Şüanın itkisini azaltmaq üçün optronlarda immersion optik sistemdən istifadə olunur. Belə sistemdə şüalandırıcı, optik kanal və qəbuledici materiallarının sındırma əmsalları çox yaxın olmalıdır. Optronlarda optik mühit kimi xüsusi növ şəffaf yapışqandan istifadə edilir.

Optronlarda fotoqəbuledici kimi fotorezistior, fotodiod, fototranzistor və fototiristorlardan istifadə olunur. Bu qəbuledicilər əsasən Si-dən hazırlanır. Si-dən hazırlanmış fotoqəbuledicilərin spektral həssaslığı görünən və yaxın infraqırmızı oblastı əhatə edir. Optronlarda çıxış siqnalını gücləndirmək üçün fotoqəbuledici kimi fototranzistor, fototiristor ilə bərabər tərkib tranzistoru və bəzən əlavə gücləndiricidən də istifadə olunur.

YAZAR: Mirvari Mustafayeva
HƏMÇİNİN BAX: Psixologiyanın predmeti
HƏMÇİNİN BAX: Tehsilim.org/nazir-muavini-unesco-nun-qlobal-tehsil-konfransinda-cixis-edib/