“Fizikani o‘qitishda nanotexnologiya elementlarini kiritish uslubiyatini ishlab chiqish” buyicha - Физика - Дипломные работы

Информация о документе

Цена	12000UZS
Размер	216.1KB
Покупки	0
Дата загрузки	07 Ноябрь 2026
Расширение	docx
Раздел	Дипломные работы
Предмет	Физика

“Fizikani o‘qitishda nanotexnologiya elementlarini kiritish uslubiyatini ishlab chiqish” buyicha

Купить

MAVZU “Fizikani o qitishda nanotexnologiya elementlarini kiritish ʻ
uslubiyatini ishlab chiqish” buyicha
MUNDARIJA
Kirish
1.1 Nanotexnologiyalar haqida asosiy tushunchalar
1.2 Nanotexnologiyalar tarixi haqida
1.3 Nanotexnologiyauskunalari
1.4 Nanotexnologiyalar va ilm
2. Bob. NANOELEKTRONIKA
2.1 Yarimo‘tkazgichli elektronikaning paydo boiishi va rivojlanishi
2.2 Diod hqida tushincha
2.3 Tranzistor haqida tushincha
XULOSA
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI
2

Kirish
Bundan deyarli ikki asr ilgari elektrotexnika rivojlana boshlagan vaqtda bu soha
uchun kerak bo‘lgan elektr tokini yaxshi o‘tkazadigan va tokni deyarli
o‘tkazmaydigan moddalar fan va texnika e’tiborida edi. Keyingi davrda metallar
yaxshi o'tkazgichlar sifatida elektr tokini hosil qilish va uzatishda keng
qo‘llanildi, elektr tokini o‘tkazmaydigan moddalar - dielektriklar (izolatorlar)
tokli o'tkazgichlarni himoyalash uchun (elektr energiyasini behuda sochilib
ketishidan saqlash va h.k. uchun) ishlatildi. Fan va texnikaning kelgusi rivoji
yangi sohalarni kelib chiqishiga olib keldi. Bu sohalar o‘zgacha xossaga ega
yangi materiallarga ehtiyoj uyg‘otdi.
3
Nanoelektronika nanometr o‘lchamli zarralar fizika
va kimyosini o‘rganadi, nanotexnologiya esa ma’lum atomlar tuzilishli
mahsulotlarni, ularning atom va molekulalarini joylashtirish yo‘li bilan ishlab
chiqarish usullari majmuasidir.
1.1 Nanotexnologiyalar haqida asosiy tushunchalar
Ensiklopedik lug‘atda “texnologiya” so‘zi quyidagicha tavsiflangan: u
yunoncha “techne” - “san'at”, “mahorat” va “bilish” + “logos” “fan” qo‘shma
so‘z bo‘lib, biror bir mahsulot ishlab chiqarishdagi ishlov berish, tayyorlashni,
holati xossasini, shaklini o‘zgartirish jarayonlarining umumlashgan uslubini
bildiradi.
Texnologiyaning vazifasi - tabiat qonunlaridan inson manfaati uchun
foydalanishdir. “Mashinasozlik texnologiyasi”, “suvni kimyoviy
4
tozalash texnologiyasi”, “informatsion
texnologiyalar” va boshqalar mavjud.Nano qo‘shimchasi (yunon “nannos” -
“mitti”) u yoki bu birlikning, bizning holatda metirning, milliarddan bir (10~9)
bo agini (nanometrnm)ni anglatadi. Atomlar va juda mayda molekulalar 1ʻ
nanometr tartibdagi o chamga ega.
ʻ
Nanoiexnologiya – bu malum atomar tuzilishli mahsulotlarni,

Ularning atom va molekulalarini joylashtirish yo ‘li bilan ishlab chiqarish
usullari yig ‘indisidir. Nanotexnologiyaga berilgan bunday ta'rifga ko‘ra tabiiy
savol tug‘iladi: materiallami atom va molekulalar darajasida
manipulatsiyalashimiz (bu yerda ishlashimiz) mumkinmi? Bizning
barmoqlarimiz nanomasshtab uchun juda ham kattalik qiladi-ku. Bu savol
zamonaviy nano fanining jumbogri bo‘lsa kerak. Bu jumboqni yechishning eng
chiroyli yo‘lini Erik Dreksler o‘zining “Yaratish (barpo etish, vujudga keltirish)
mashinalari” kitobida taklif qildi. Atomlar bilan
5
ishlash uchun u maxsus nanomashinalarni yoki ASSEMB larni yaratdi.
1.2. Nanotexnologiyalar tarixi haqida
Nanotexnologiyalarning bobosi deb grek faylasufi Demokritni hisoblash
mumkin. U 2400 yil oldin moddaning eng mayda zarrachasini ta'riflash uchun
birinchi bo‘lib “atom” so‘zidan foydalangan. Shveysariyalik fizik Albert
Eynshteyn esa 1905-yilda nashr qilingan ishida qand (shakar) molekulasining
o‘lchami taxminan 1 nanometrga teng ekanligini isbotlab bergan.1931-yilda
nemis fiziklari Maks Knoll va Emst Ruskalar birinchi marta nanoobyektlarni
o‘rganish mumkin bo‘lgan elektron mikroskop yaratdilar.1959-yilda amerikalik
fizik Richard Feynman miniatyuralash kelajagini baholay olgan ishlarini e'lon
qildi. Nanotexnologiyalarning asosiy holatlari, uning Kaliforniya Texnologik
Institutida o‘qilgan (U yerda - pastda joylar ko‘p) (“There's Plenty of room at
the Bottom”) deb nomlangan mashxur ma’ruzasida belgilab berilgandi.
Feynman fizikaning asosiy
6
qonunlari nuqtayi nazaridan narsalarni to‘g‘ridan-to‘g‘ri atomlardan hosil qilish
mumkinligini ilmiy tomondan tasdiqlab berdi.O sha vaqtda uning bu so‘zlariʻ
faqat bir sabab bilan fantastikaga o‘xshab ketar edi: ayrim atomlar bilan
operatsiyalar o‘tkazish mumkin bo‘lgan texnologiyalar (ya!ni atomni aniqlab
olish, uni olib boshqa joyga qo'yish) xali yo‘q edi. Bu sohaga qiziqishni
kuchaytirish uchun Feynman, kim birinchi bo‘lib kitobning bir betini igna
uchiga yozib bersa u 1000 dollar berishni va’da qildi. Bu narsa 1964-yildayoq
amalga oshirildi. 1968-yilda Amerikaning Bell kompaniyasining ilmiy bo limi
ʻ
xodimiari Alfred Cho va Jon Arturlar sirtni nano-qayta ishlashning nazariy
asoslarini ishlab chiqishdi.
1974-yilda yaponiyalik fizik Norio Taniguchi ilmiy atamalar qatoriga
“nanotexnika” so‘zini kiritdi, u bu so‘z bilan o‘lchamlari 1 mikrondan kichik
bo lgan mexanizmlarni (uskunalarni) atashni taklif etadi.
ʻ

1981-yilda germaniyalik fiziklar Gerd Binnig va Genrix Rorerlar
7
skanerlovchi tunnel mikroskopini yaratishdi, bu uskuna materialga atomlar
darajada ta'sir ko‘rsata oladi. Ular 4 yildan so‘ng Nobel mukofotini oldilar.
1985- yilda Amerika fiziklari Robert Kerl, Xerold Kroto va Richard Smollilar
diametri 1 nanometrga teng bo‘lgan buyumlarni aniq o‘lchay oladigan
texnologiyani yaratdilar.
1986 yilda tunnel mikroskopidan farqli ravishda barcha materiallar bilan o‘zaro
ishlay oladigan atomiy- kuch mikroskop yaratildi.
1986- yilda nanotexnologiyadan keng omma ham xabar topdi. Amerikalik
futurolog Erik Dreksler nanotexnologiyalar yaqin vaqtlar ichida tez rivojlanib
ketishini bashorat etgan kitobini nashr qildi.
1989-yilda IBM kompaniyasi xodimi Donald Eygler o‘z firmasining nornini
ksenon atomlari bilan yozib berdi.
1998-yilda gollandiyalik fizik Seez Dekker nanotranzistorni yaratdi.
2000-yilda AQSH hukumati “Milliy nanotexnologik
8
tashabbus”ini e'lon qildi (National Nanotechnology Initiative). 0 ‘sha vaqtda
AQSH federal budjetidan 500 mln. dollar ajaratildi. 2002-yilda bu mablag1 604
mln. dollargacha oshirildi. 2003-yilga 710 mln. dollar so‘raldi, 2004-yilda
AQSH hukumati bu sohadagi olib borilayotgan izlanishlarga 4 yilga
mo‘ljallangan 3,7 mlrd. dollar ajratdi. Umumiy ravishda butun dunyoda bu
sohani o‘rganishga kiritilgan mablag1 12 mlrd. dollarni tashkil etdi!
2004-yilda AQSH hukumati endi “Milliy nanotibbiyot” tashabbusini “Milliy
Nanotexnologik tashabbusi”ning bir qismi hisoblab qo‘llab
quvvatladi.Nanotexnologiyalami bunday tez rivojlanishi ommaning katta
miqdordagi axborotni qamrab olishga bo‘lgan ehtiyojidan kelib
chiqqan.Zamonaviy kremniy chiplar (integral sxemalar) turli texnik zaruratlar
natijasida yana taxminan 2012-yilgacha kichiklashib boraveradi. Ammo
yo lakchasining eni 40-50 nanometr bo‘lganda kvant mexanik buzilishlar oshibʻ
boradi: elektronlar tunnel effekti hisobiga tranzistorlardagi o‘tish yo‘laklarini
teshib o‘ta boshlaydi. Bu esa
9

qisqa tutashuv degani. Buni yengib o‘tish uchunkremniy o‘rnigao‘lchamlari
birnecha nanometr bo‘lgan uglerod birikmali nanochiplar qo‘l kelishi mumkin
edi. Hozirgi vaqtda bu yo‘nalishda katta izlanishlar olib borilmoqda.
1.3. Nanotexnologiya uskunalari
Materiallarga makro-, mikro yoki nano- darajada ishlov bera oladigan barcha
texnologiyalar mos kattaliklarni o‘lchay oladigan vositalarsiz ishlay olmaydi.
Turli xil o‘lchash uskunalari ichida katta va kichik masofalarni o lchay oladiganʻ
maxsus uskunalar mavjud.10° m (millimetr) tartibigacha bo lgan kichik
ʻ
masofalar oddiy chizg ich yordamida o lchanadi. U bilan masalan, qalin karton
ʻ ʻ
qog‘oz qalinligini o lchash mumkin. Qog‘ozning varag‘i qalinligi ham unday
ʻ
varaq ko‘p bo lsa o lchash qiyin bo lmaydi. Yuz varaqni bir to‘p qilib, chizg ch
ʻ ʻ ʻ ʻ
bilan o lchab, chiqqan kattalikni 100 ga bo ling. Bu bilan biz har bir varaq
ʻ ʻ
qalinligi bir xil deb hisoblab, uning bir varag qalinligini o lchagan bo lamiz..
ʻ ʻ ʻ
Chizg ch bilan sochning bir tuki qalinligini o lchashga harakat qilib ko‘rsak,
ʻ ʻ
faqat bir narsani, ya'ni u juda ingichka va o'lchovi yo‘q ekan degan xulosaga
kelamiz. Shuning uchun ham shunday va bundan ham kichik bo lgan
ʻ
o lchamlarni o lchash uchun kattalashtiruvchi uskunalar lozim bo ladi, bunday
ʻ ʻ ʻ
uskunalardan bizga malum bo lgani optik mikroskopdir.Optik mikroskop bizga
ʻ
buyumning 0,25 mkm gacha bo lgan mayda qismlarini ko‘rish imkonini beradi.
ʻ
Optik tarzda ishlovchi mikroskoplarni yaxshilash, takomillashtirish yo lidan
ʻ
borib o lchamlari nanometr tartibdagi buyumlarni ko‘rsata oladigan elektron
ʻ
mikroskoplar yaratildi. Elektron mikroskop atomlar panjaralarini ajratib ko'rib
olish imkonini beradi, ammo undagi nuqsonlarni aniqlab bera olmaydi. Shunday
qilib, XX asrning boshida, materialning sirtini ko‘ra olish darajada
kattalashtirmasdan tegib turish yo'li bilan o‘rganish haqida antiqa fikr keldi.
Bunda bizga o‘sha vaqtga kelib tunnel effekti yordamga keldi, uning asosida
1981-yili birinchi aniqlovchi tunnel mikroskopi (STM) yaratildi.
Tunnel effekti - klassik fizikada unga o'xshashi boTmagan yangi kvant mexanik
effektdir, shuning uchun ham izlanuvchilarda qiziqish uyg'otdi. U elementar

zarracha tabiatiga xos boTgan korpuskulyar to lqin dualizmiga asoslangan (17-ʻ
rasm).
Klassik mexanika nuqtayi nazaridan ma'iumki,
E< Vn energiyaga ega bo'igati hech qanday moddiy jism l'u balandlikdagi
potensial to‘siqdan o‘ta olmaydi. Masalan, koptokni moddiy jism deb
hisoblasak, potensial to‘siq - bu juda baland devor bo‘lsa, koptokni devor
xomonga yetarli darajada baland tashlanmasa, uning energiyasi oldinda turgan
devordan oshib o‘tib ketishiga yetmaydi va u to‘siqqa urilib orqaga qaytib
tushadi.
Ammo moddiy jism sifatida elektron ko‘rilsa, unda potensial to‘siqning
balandligi, elektronning xususiy energiyasidan yuqori bo‘lsa ham aniq
ehtimollik bilan xuddi “devorda” biror bir “teshik” yoki “tunnel” bor
bo‘lganidek, elektron o‘z energiyasini biroz o‘zgartirgan holda, to‘siqning
boshqa tomonida bo‘lib qolishi mumkin.
Bu bir qarashda tushuntirib bo‘lmaydigan tunnellanish effekti elektronning ham
korpuskular, ham to‘lqinsimon xossali ekanligidandir.
Elektron E energiyaga ega bo‘lgan klassik zarra bo‘lganda, u o‘z yo‘lida yengib
(oshib) o‘tish uchun katta energiyani talab qiladigan to‘siqni uchratib, bu
to‘siqdan qaytib ketishi lozim bo‘lar edi. Ammo u bir vaqtning o‘zida to‘lqin
ham bo‘lgani uchun, u bu to‘siqdan xuddi rentgen to‘lqinlari moddiy buyumlai'
ichidan osongina o‘tganidek o‘tib keta oladi.
Shunday qilib, har qandav o‘tkazgich yoki yarimo‘tkazgich sirtida doimiy
ravishda uning chegaralaridan termoelektron emissiya natijasida emas, balki
tunnel effekti evaziga “chiqib” ketgan erkin elektronlarning ma’lum miqdorini
kuzatish mumkin.
Agar ikkita o‘tkazuvchi material olib, ularni bir-biridan 0,5 nm masofada
joylashtirib, ularni potensiallarning nisbatan kichik farqi (0,1-1 V) bilan qo‘shib
qo‘ysak, unda ular o‘rtasida tunnel effekti natijasida paydo bo‘lgan va tunnel
toki deb ataladigan elektr toki paydo bo‘ladi. Xuddi shu tajribani endi bizni
qiziqtirayotgan jism sirtiga o‘tkir predmetni, masalan, uchi atom qalinligidagi
ignani yaqinlashtirsak va uni o‘rganayotgan buyumdan o‘tkazib buyumning
atom darajadagi tuzilishi haqidagi ma’lumotlarni olsak bo‘ladi.

1981-yilda IBM kompaniyasi xodimlari G.Bining va G.Rorerlar bu hodisa
asosida birinchi skanerlovchi tunnel mikroskop(STM)m yaratishdi va 1982-
yilda uning yordamida tarixda birinchi bo‘lib atomar ajratish bilan avval
oltinning, so‘ngra kremniyning sirti tasvirini olishdi (1.8-rasm).
Bu ixtirolari uchun olimlar 1985-yili Nobel mukofotiga loyiq deb Topilgan
Taqdir taqozosi bilan STMning ulkan imkoniyatlarini darrov Tushunib
yetmagan ba’zi bir nashiryotlar Bining va Rorerlarning maqoLasini, ixtirolariga
berilgan ta’rifni uncha qiziqish uyg’otmaydi degan Bahona bilan nashr etish
uchun qabul qilmaganlar.
1.4 Nanotexnologiyalar va ilm

0‘tgan XX asrni rivojlanish asri deb oladigan bo‘lsak, oliy o‘quv yurtlarida 5-
yillik umrini sarf etib ta’lim olayotgan barcha yoshlar 5-10 yil o‘tib zamonaviy
texnologiyalar tizimida hech kimga keraksiz shaxs bo‘lib qolmasmikin?
«Qanday bo‘lishi kerak?»-deb sizda savol tug‘iladi. Nahotki, mehnat bozorida
hozirgi o‘qitish tizimi arzimas, arzon bo‘lib qolsa?
Albatta, yo‘q, lekin ta'limda birgina tor yo‘nalishga ega bo‘lish bilan
chegaralanib qolib bo‘lmaydi. Demak, nanotexnologiyalar nafaqat alohida
bilimlargina emas, balki bu keng qamrovli va keng tarmoqli soha ekanligini siz
tushundingiz. Uning yutuqlari barcha insonlar hayot faoliyatlariga aloqadordir.
Shuning uchun ham kelajakda zamonaviy texnologiyalarni yaxshi o‘zlashtirgan
insonlar birinchi darajaga qo'yiladi. Bu vaziyatdan kelib chiqqan holda ushbu
maqom barcha oliy o‘quv yurtlariga kiritilishi zarur.Afsuski, zamonaviy
texnologiyalarni faqatgina tadqiqot yo'li bilangina o‘rgahish mumkin xolos,
hozircha boshqa usul yo‘q. Bundan ko‘rinib turibdiki, jamiyatda texnologiyalar
rivojlanib borgani sayin unda yashayotgan insonlar ham o'zgarib borishlari
shart. Rivojlanishda bir tekis borayotgan insonni topish musbkul, misol uchun,
dasturlashda kuchli bo‘lgan dasturchi boshqa sohalarda-bioiogiya yoki shunga
o‘xshash sohalarda - kuchsiz hisoblanadi.
Sababi nanotexnologiyalar bilan boshqa sohalarning aloqadorligi haqida so‘z
borganda kelajakda hattoki maktab darsliklari ham nanotexnologiyalar asosida
o‘ qitilishiga hech shubha yo‘q.Ayniqsa nanotexnologiyalar sohasining fizika,
kimyo va biologiya sohalari bilan bog‘liqligi kelajakda yana ham uzviy bo‘ladi.
Lekin,
shuni aytish kerak-ki, axborot texnologiyalari sohasining rivojlanishisiz barcha
sohalar uchun zarur bo‘lgan assembler va nanoelektronikalar rivojlanishini ham
tasavvur qilib bodmaydi.
Ekologlar ham kelajakda ishsiz qolmaydi albatta. Nanotexnologiyalar natijasida
atrof-muhit ifloslanishlarini aniq hisoblash va ekologik
zararlarga qarshi kurashish ularning asosiy vazifasiga aylanadi.
Koinotdagi to‘fonlar esa nanotexnalogiyalarni yangidan yangi rnateriallar bilan
ta'minlaydi. Tarixchi olimlar esa endi nanotexnologiyalar tarixi haqida kitoblar
yoza boshlaydilar. Hayot - faoliyat xavfsizligi esa kelajakda izlanishlar uchun
asosiy yo‘nalish boTib qoladi.
Psixolog va siyosatshunoslar esa yangi chiqayotgan nanotexnologiyalar
jamiyatda vujudga keltirishi mumkin boTgan to‘ntarilishlar oldini olish bilan
shug‘ullanadilar . Musiqa, rassomlik san'ati, adabiyot, balet va boshqa san'at

turlariga umuman hech kimda qiziqish qolmaydi. Bu shuni anglatadiki,
insonlardagi barcha ko‘ngilochar, hordiq chiqarish ehtiyojlari faqatgina
nanotexnologiyalar asosida qondiriladi.
Lekin, shuni unutmaslik kerak-ki, san'atsiz insoniyat butunlay hissiz va
tuyg‘ularsiz bo'lib qoladi. Aytingchi, bunday kelajak sizga yoqadimi? Shu va
shu yo‘sindagi savollar anti nanotexnologlarni o‘ylantirgan bo‘lsa ne ajab!
Aytgancha, 2001-yil yapon olimlari lazer standartlaridan foydalangan holda
dunyodagi eng kichik skulpturani yaratdilar. U hujumga tayyorlanayotgan
jahldor ho'kizni akslantiradi. «Mikroho‘kiz» uzunligi 10 mkm va balandligi 7
mkm ga teng hajmli, bu insonning bir qon hujayrasiga teng. Nega endi biz bu
ho‘kizchani nanosan'atga kiritmasligimiz kerak.
2. Bob. NANOELEKTRONIKA
2.1 Yarimo‘tkazgichli elektronikaning paydo boiishi va rivojlanishi
XX asrning ikkinchi yarmida insoniyatning yutuqlaridan hayrat-
lanmay ilojimiz yo‘q, deyarli har yili u yoki bu sohada yirik o‘zgarishlar sodir
bo‘ldi. Bunday yutuqlarga erishishning sabablaridan biri
yarimo‘tkazgichlarning keng ko‘lamli qo‘llanilishidir.
Xo‘sh, nima o'zgardi? Insonlar faqat yana bir material turini ishlata boshladilar
xolos. Biroq, aytish mumkinki, aynan yarimo‘tkazgichlar
ikkinchi jahon urushida vayron etilgan, qashshoq Yaponiyani bir necha o‘n
yillar mobaynida jahondagi eng ilg‘or, yetakchi davlatlardan biriga
aylantirdi. Yarimo‘tkazgichlar - o‘tkazgichlar va dielektriklar o‘rtasidagi
moddalardir. Ularga juda ko‘p kimyoviy moddalar (germaniy, kremniy,
selen, tellur va boshq.) va juda ko‘p turdagi kimyoviy birikmalar kiradi. Bizning
tevarak - atrofimizni o‘rab turgan deyarli barcha neorganik
moddalar yarimo‘tkazgichlardir. Tabiatda eng ko‘p tarqalgan yarimo‘tkazgich
kremniy bo lib, u yer qobig‘ining 30% ni tashkil qiladi.ʻ
Yarimo‘tkazgichlarning asosiy belgilaridan biri shundan iboratki, ularning fizik
xossalari tashqi ta’sirga - temperaturaning o‘zgarishi yoki kirishmalar kirishiga
kuchli bog langan.
ʻ
Yarimo o‘tkazgichlar temperaturasini maqsadli o‘zgartirib yoki uni legirlab
(kirishma kiritib), uning fizik xossalarini, jumladan, elektriko‘tkazuvchanligini
boshqarish mumkin.

Bundan 180 yil ilgari odamlarga turli o‘tkazgichlar elektr tokini turlicha
o‘tkazishi ma lum edi. 1821-yilda ingliz kimyogari Hemfri Devi temperaturaʼ
ortishi bilan metallning elektrik o tkazgichligi
ʻ
kamayishini aniqlagan. Uning shogirdi Maykl Faradey 1833-yilda tajribalarni
davom ettirib, oltingugut va kumush birikmasi elektrik o tkazuchanligi
ʻ
temperatura ortishi bilan pasayishini emas, aksincha ko tarilishini kuzatgan.
ʻ
So‘ngra, u o tkazuvchanligi temperaturagag‘ayrioddiy bog‘langan yana bir
ʻ
necha moddalarni kashf qildi. Lekin,
o‘sha paytlarda bu dunyo ilm ahlini qiziqtirmadi. 1873-yili selenning (Se)
qarshiligi yorug‘lik nuri ta'sirida o‘zgarishi aniqlangandan so‘ng, bu ishlarga
qiziqish ortdi.Selen fotoqarshiliklar tezda turli optik asboblarda qo‘llanila
boshladi. Oddiy selen ustunidan qilingan fotoqarshilik birinchi
yarimo‘tkazgichli asbob bo‘ldi. Uning elektrik o‘tkazuvchanligi yoritilganda
qorong‘ulikdagisiga nisbatan kattaiashar edi.
Avval, 1948-yili nuqtaviy, keyin 1951-yili yassi tranzistorlar kashf qilinishi,
yarimo‘tkazgichli elekronikaning jadal rivojlanishiga olib keldi. Tranzistorlar
ishlash qonuniyatini tushuntirish uchun yarimo'tkaz gichlarda kechadigan qator
fizik jarayonlarni ko‘rib chiqish zarur bo ldi. Dast avval ulardagi elektrik
ʻ
o‘tkazuvchanlik mexanizmiga to‘xtalib o‘tamiz.
2.2 Diod
p — n o‘tishdan faqat bir tomonga tok o‘tishi xossasi yarimo‘tkazgichli
diodlarda foydalaniladi. Yarimo‘tkazgichli diodlar, asosan, kremniy va
germaniydan tayyorlanadi. Ularni tayyorlashda bir turdagi (masalan, n turdagi)
o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan yarimo‘tkazgich kristaliga boshqa turdagi (p
turdagi) yarimo‘tkazgich kristali tomchisi
eritib kiritib yuboriladi. 4.8-rasmda kremniyli diodning volt - amper
xarakteristikasi keltirilgan.

2.3 Tranzistor
Ikki p - n o‘tishli yarimo‘tkazgichli asboblar tranzistorlar deb ataladi. Barcha
mantiqiy mikrosxemalar ular asosida ishlaydi. Tranzistor so‘zining lug‘oviy
ma'nosi ingilizcba transfer - tashuvchi va resistor qarshilik so‘zlaridan tashkil
topgan. Ko‘p hollarda tranzistorlar ham kremniy va germaniy kristallaridan
tayyorlanadi. Oddiy planar tranzistorlar p yoki n turdagi o‘tkazuvchanlikka ega
bo'lgan yupqa yarimo‘tkazgich plastinkadan iborat uning sirtiga ikki tomoniga
boshqa turdagi o'tkazuvchanlikka ega bo lgan yarimo‘tkazgich qatlamiʻ
o‘tqaziladi. Tranzistor plastinasini baza(B) deb ataladi, unga o tqazil-gan
ʻ
boshqa turdagi yarimo tkazgich qatlamlaridan birini kollektor(K),ikkinchisini
ʻ
emitter (E) deb ataladi.
Shartli belgilashlarda emitter strelkasi yo‘nalish. undan oqayotgan tok
yo'nalishini belgilaydi (4.9-rasm).

Tranzistorlar ikki xil bo ladi p-n-p va n-p-n. Masalan, p-n-p turdagi gennaniyliʻ
tranzistor plastinasi bazasi donor kirishmali n tur o kazuvchanlikka ega bo lib
ʻ ʻ
uning ikki tomonida p turdagi o kazuvchanlikka ega bo lgan, sohalar hosil
ʻ ʻ
qilinadi. n - p - n turdagi tranzistorlarda esa asosiy plastina bazap tur
o kazuvchanlikka ega bo lib, unda ikkita n turli sohalar hosil qilinadi (4.10-
ʻ ʻ
rasm).
Agar emmiter zanjiriga o‘zgaruvchan kuchlanish berilgan bo lsa, kollektor
ʻ
zanjirida ham xuddi shunday o‘zgaruvchan tok hosil bo ladi, lekin uning
ʻ
kuchlanishi emitterga berilgan kuchlanishnikidan juda ko‘p marta katta bo ladi,
ʻ
ya’ni tranzistor elektrik signallarni kuchaytira oladi. Boshqa ulanish sxemasida
tok kuchaytiriladi.
0 ‘ylab ko‘ring, radioqabullagich antennasida sodir bo'lgan juda zaif elektrik
signallar kuchaytirilgach, tovush kamaylarini kuchli tebrata oladi.
Mikrosxemadagi kuchsiz signallar tranzistorlar orqali kuchaytirilib motorlarni,
robotlarni, sun'iy mushaklarni boshqara oladi. Skanerlovchi miroskopdagi
nanoamperli tunnel tok ham tranzistorlar yordamida kuchaytiriladi. Tranzistorda
kichik tok katta tokni boshqaradi, bu elektronikaning asosidir.
Boshqarish deganda har doim signallarni kuchaytirish nazarda tutilmaydi.
Mantiqiy axborot tashuvchi signallar yordamida ham boshqarish mumkin.
Demak, olingan informatsiyani maqsadga muvofiq ravishda o‘zgartirish, ya’ni
qayta ishlash mumkin. Bu ishlarni nol va birdan iborat ikkilik kodida ishlovchi
miroprotsessorlar amalga oshiradi.

CMOS (komplementar metall-oksid yarimo‘tkazgich) mantiqiy qurilmalarida
musbat yoki nol kuchlanish “0” ni anglatadi, manfiy kuchlanish esa “1” ni
bildiradi. Baza zanjiri qo'shilmaganda emitter zanjiridan tok o‘tmaydi. Bu holat
mantiqiy “0” ga mos keladi. Bazaga manfiy kuchlanish berilganda zanjirda tok
hosil boTadi, bu mantiqiy “1” ga mos keladi.
Shunday qilib, sxema kirishida “0” tranzistorni yopadi, chiqishida ham “0” ni
olamiz. Agar kirishga tranzistor bazasiga “ 1 ” bersak, u ochiladi va emmiterda
“1” ni hosil qilamiz (4.11-rasm).

Chiqishni tranzistor kollektoriga ulasak, jarayon aksincha kechadi. Bu holda “0”
ni “1” ga, 1 esa 0 ga aylantiruvchi. Bu “emas” (NE) nomli mantiqiy sxemaga
ega bo lamiz(4.12-rasm).ʻ
Bir necha tranzistorlar yordamida mantiqiy “VA”, “YOKI” va boshqa
murakkab mantiqiy sxemalarni hosil qilishimiz mumkin. Zamonaviy
texnologiyalar yordamida o‘lchamlari bir necha mikron bo‘lgan tranzistorlar,
fotosensorlar ishlab chiqilishi mumkin (4.13-rasm).
Biroq, texnikaning keyingi rivoji nanometr o‘lchamli tranzistorlar yaratishni
taqozo eta boshladi.

Bir qancha tranzistorlarni biriktirib barcha “VA”, “YOKI” va “EMAS”
mantiqiy sxemalarni hosil qilishimiz mumkin. Kompyuterlarning tezkorligi
birlik yuzaga joylashgan tranzistorlar soniga to‘g‘ri bog‘langan.
Nanometr o‘lchamli tranzistorlar yaratish uchun qilingan birinchi harakatlar
yaxshi natijalar berdi. Bu haqda keyingi paragraflarda batafsil to‘xtab o‘tamiz.
XULOSA
Ma‘lumki, klassik mexanika moddiy zarralarning aniq chiziqlar, ya‘ni
traektoriyalar bo ylab harakat qilishini miqdoriy qonuniyatlar yordamidaʻ
o rganadi.
ʻ
Bunda zarraning boshlang ich holatini ifodalovchi shartlar ma‘lum bo lsa,
ʻ ʻ
kelgusida uning qanday bo lishi ham aniqlanadi. Oqibat, fanda chuqur iz
ʻ
qoldiradigan va olamning mexanik manzarasini yaratish (barcha hodisalarni
mexanika qonunlari asosida tushuntirish) ga intilish paydo bo ldi.
ʻ

FYDALANILGAN ADABIYOTLAR
FIZIKANI O„QITISHDA INNOVATSION
TEXNOLOGIYALARDAN FOYDALANISH USLUBIYATI
O. Q. Quvondiqov
NANOZARRALAR FIZIKASI,
KIMYOSIVA TEXNOLOGIYALARI. (A.T.Teshaboyev, S.Z.Zaynobiddinov,
Q.A.Ismoilov, Sh.A.Ermatov, V.A.Abduazimov)

“Fizikani o‘qitishda nanotexnologiya elementlarini kiritish uslubiyatini ishlab chiqish” buyicha

Купить