Yarim o‘tkazgichlarda fizik hodisalar - Физика - Курсовые работы

Информация о документе

Цена	10000UZS
Размер	497.8KB
Покупки	0
Дата загрузки	06 Ноябрь 2026
Расширение	pdf
Раздел	Курсовые работы
Предмет	Физика

Yarim o‘tkazgichlarda fizik hodisalar

Купить

1

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS
TA’LIM VAZIRLIGI

SHAROF RASHIDOV NOMLI
SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI
FIZIKA FAKULTETI
FIZIKA YO’NALISHI

Qattiq jism lar fizikasi kafedrasi

Fan : Qattiq jismlar fizikasi
Mavzu: Yarim o’tkazgichlarda fizik hodisalar.

Bajardi : Tugalova G
Qabul qildi : S.Q.Axrorov

KURS ISHI

2

Samarqand – 2022

REJA:

I. Kirish
II. Asosiy qism
1. O’tkazgichlar,dielektriklar va yarimo’tkazgichlar .
2. Yarimo’tkazgichlar .
3. Yarimo’tkazgichlar turlari .
4. Yarimo’tkazgich li asboblar .
III. Xulosa
IV. Foydalanilgan adabiyotlar

3

KIRISH
O‘zlarining elektr o‘tkazuvchanlik xossalariga qarab qattiq
jismlar metallarga (o‘tkazgichlarga), yarim o‘tkazgichlarga va
dielektriklar (izolyatorlar)ga bo‘linadi.
Yarim o‘tkazgichlarga esa valent zona elektronlar bilan to‘lgan
bo‘lib, agar elektronlar o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tmasa, ular erkin
bo‘lmaydi (1b -rasm). Bu zona valent zonadan Δ E~0,1 2eV
energetik masofada joylashgan bo‘ladi, unda Δ E – taqiqlangan
zonani ng eni. Agar elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik
zonaga o‘tmasalar, tashqi elektr maydon ta’siri bilan tok hosil
bo‘lmaydi. Yarim o‘tkazgichda elektr toki hosil bo‘lishi uchun,
ma’lum tashqi faktor (temperatura, yorug‘lik va h.k.) yordamida
elektron lar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tgan bo‘lishi
kerak.
Amaliyotda keng qo‘llaniladigan o‘tkazgich elektr simi.
Bitta yoki bir necha tomirli simlardan iborat bo‘lgan metall
o‘tkazgich elektr simi deyiladi. Tovar sifatida ishlab chiqarilgan
va serv is sohasida keng foydalanadigan elektr simlar quyidagi
turlarga bo‘linadi: izolyatsiyalangan, izolyatsiyalanmagan elektr
simi; cho‘lg‘ambop elektr simi; montaj simlari, elektr shnurlari,
uzaytirgich (udlinitel) va boshqa turlarga bo‘linadi

4

2.1.O‘tkazgichlar, dielektriklar va yarim o‘tkazgichlar

O‘zlarining elektr o‘tkazuvchanlik xossalariga qarab qattiq jismlar
metallarga (o‘tkazgichlarga), yarim o‘tkazgichlarga va dielektriklar
(izolyatorlar)ga bo‘linadi.
Metallar energetik zonalari elektron bilan to‘la band qilinmagan bo‘ladi
(1a -rasm) va ularga tashqaridan kuchsiz elektr maydon ta’sir etsa, elektronlar
yuqorida joylashgan uzluksiz bo‘sh o‘tkazuvchanlik zonalariga o‘tib olib,
ma’lum yo‘nalishda harakat qiladi va elektr toki hosil bo‘ ladi. Sababi
metallarda valent va o‘tkazuvchanlik energetik zonalar bir -birlari bilan
“chaplashib” uzluksiz zona hosil qilgan bo‘ladi.

Δ E<2eV Δ E>2eV

a) b) v)
Yarim o‘tkazgichlarga esa valent zona elektronlar bilan to‘lgan bo‘lib,
agar elektronlar o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tmasa, ula r erkin bo‘lmaydi (1b -
rasm). Bu zona valent zonadan Δ E~0,1 2eV energetik masofada joylashgan
bo‘ladi, unda Δ E – taqiqlangan zonaning eni. Agar elektronlar valent
zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tmasalar, tashqi elektr maydon ta’siri
bilan tok hosil bo‘lma ydi. Yarim o‘tkazgichda elektr toki hosil bo‘lishi

5

uchun, ma’lum tashqi faktor (temperatura, yorug‘lik va h.k.) yordamida
elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tgan bo‘lishi kerak.
Dielektriklarda esa o‘tkazuvchanlik zonasi bilan valent zonas i orasidagi
energetik masofa eng kamida Δ E=2eB va undan ko‘proq bo‘lib, umuman
erkin elektronlar bo‘lmaydi (1v -rasm).
Yarim o‘tkazgichlarga asosan kristall strukturaga ega bo‘lgan juda ko‘p
qattiq jismlar kiradi. Yarim o‘tkazgichlar atomlar (germaniy, krem niy, tellur,
selen va h.k.) shaklida va kimyoviy birlashmalar shaklida (sulfidlar,
selenidlar va h.k.) uchraydi.
Elektr tokini yaxshi o‘tkazadigan, ya’ni yuqori elektr o‘tkazuvchanlik
xususiyatiga ega bo‘lgan moddalar o‘tkazgichlar deyiladi. Elektr o‘tkazu vchi
moddalar solishtirma qarshiligining katta kichikligiga qarab elektr tokini
yaxshi o‘tkazadigan elektr o‘tkazgichlar ( ρ=10 -610 -4 Om sm), izolyatorlar
(ρ=10 510 18 Om sm) va yarim o‘tkazgichlar ( ρ=10 -410 5 Om sm)ga
bo‘linadi. Metallar, elektrolitlar va plazmalar elektr o‘tkazuvchidir.
Elektr o‘tkazuvchanligi yuqori bo‘lgan modda yoki jism o‘tkazgich deb
ataladi. O‘tkazgichlar ikki xil bo‘ladi: birinchi tur o‘tkazgichlari va ikkinchi
tur o‘tkazgichlari.
Erkin eletronlarni soni nihoyatda ko‘p bo‘lgan mis, alyuminiy kabi
materiallar birinchi tur o‘tkagichlar deb aytiladi.
Amaliyotda keng qo‘llaniladigan o‘tkazgich elektr simi. Bitta yoki bir
necha tomirli simlardan iborat bo‘lgan metall o‘tkazgich elektr simi deyiladi.
Tovar sifatida ishlab chiqarilgan va se rvis sohasida keng foydalanadigan
elektr simlar quyidagi turlarga bo‘linadi: izolyatsiyalangan,
izolyatsiyalanmagan elektr simi; cho‘lg‘ambop elektr simi; montaj simlari,
elektr shnurlari, uzaytirgich (udlinitel) va boshqa turlarga bo‘linadi.

6

Elektr simi e lektr energiyasini o‘zatish va taqsimlash, elektr va radio
signallarini uzatish hamda elektr mashinalar, transformatorlar, o‘lchash
asboblari va boshqa asbob -uskunalar cho‘lg‘amlarini tayyorlashda
qo‘llaniladi.
Hozirgi zamonda simli aloqa katta ahamiyatga ega. Axborotni sim
orqali elektr signallar vositasida uzatish va qabul qilish simli aloqa deb
aytiladi. Simli aloqa elektr aloqaning bir turi bo‘lib, undan ko‘pincha
radioaloqa bilan birga foydalaniladi.
Qattiq jismlar kabi, suyuqliklarning ham dielektrigi , o‘tkazgichi va
yarim o‘tkazgichi bo‘ladi. Dielektriklar jumlasiga distillangan suv,
o‘tkazgichlar jumlasiga elektrolitlarning, ya’ni kislota, ishqor va tuzlarning
eritmalari kiradi. Suyuq yarim o‘tkazgichlar jumlasiga, eritilgan selen,
eritilgan sulfidla r kiradi.
Moddalarning qisman yoki to‘liq ionlardan tashkil topgan eritmalari
yoki suyultirilgan holatdagi moddalar elektrolitlar yoki ikkinchi tur
o‘tkazgichlari deyiladi. Elektrolit eritmalarining xossalarini o‘rganish bilan
tokning yangi kimyoviy manbal ari yaratiladi.
Elektrolitlarning suvdagi eritmalarida yoki aralashmalarida zaryad
tashuvchilar musbat va manfiy zaryadlangan ionlar bo‘lgani uchun
elektrolitlar ionli o‘tkazuvchanlikka ega.
Suyuqliklar elektronli o‘tkazuvchanlikka ham ega bo‘lishi mumkin.
Masalan, suyuq metallar ana shunday o‘tkazuvchanlikka ega.
Elektrolit orqali elektr toki o‘tganda elektrodlarda elektrolit tarkibiy
qismlarining ajralib chiqish jarayoni elektroliz deyiladi.
Texnikada elektroliz turli maqsadlarda keng qo‘llaniladi. Bir
me tallning sirti boshqa metallning yupqa qatlami bilan elektrolitik usulda

7

qoplanadi (nikellash, xromlash, emallash, mis yalatish va h.k.). Bu
mustahkam qoplama sirtni zanglashdan asraydi. Elektroliz yordamida turli
buyumlar metall qatlami bilan qoplanadi (g alvanostegiya), shuningdek,
kerakli buyumlarning relefi metall nusxalari, masalan tipografiya klishelari
tayyorlanadi (galvanoplastika).
Elektroliz sof metallar, xususan mis olishda keng qo‘llaniladi. Boksitlar
aralashmasidan alyuminiy elektroliz yo‘li bil an olinadi. Xuddi shu usul
tufavyli alyuminiy arzon, texnika va turmushda temir bilan bir qatorda eng
ko‘p tarqalgan metall bo‘lib qoldi.
Amaliyotda kimyoviy tok manbai, ya’ni galvanik elementlar,
batareyalar va akkumulyatorlar katta ahamiyatga ega. Ular k imyoviy
energiyani o‘zgarmas tok elektr energiyasiga aylantirib beradilar. Kimyoviy
tok manbalari transportda, radiotexnikada, avtomatik boshqarish
sistemalarida keng ko‘lamda qo‘llaniladi.
Texnikada va amaliyotda eng ahamiyatli materiallardan biri ham ele ktr
o‘tkazmaydigan moddalar, dielektriklardir.
Texnikada ishlatiladigan dielektriklar har xil. Ular tabiiy va sun’iy
bo‘lishi mumkin. Ammo ular fizik tuzilishlari jihatidan uch turga ajratiladi:
1) gaz; 2) suyuq; 3) qattiq.
Texnikada ishlatiladigan barcha izolyatsiya materiallari elektr maydoni
ta’sirida ma’lum energiya nobudligiga sabab bo‘ladi. Tabiatda absolyut
dielektrik yo‘q. Dielektrikdan oz bo‘lsa -da, tok o‘tadi, natijada ma’lum
energiya issiqlik energiyasiga aylanadi. Agar dielektriklar o‘zgarmas
ku chlanish ta’siri ostida bo‘lsa, unda hosil bo‘luvchi nobudliklar faqat Lens -
Joul qonuniga bog‘liq bo‘ladi.

8

Dielektrikka o‘zgaruvchan kuchlanish ta’sir etsa, unda qo‘shimcha
nobudliklar ham bo‘ladi. Bunday energiya nobudligi dielektrik gisterezisidir.
Bu no budlik quyidagi formula bilan aniqlanadi:
(1)
bu yerda k – material xususiyatiga bog‘liq bo‘lgan koeffitsiyent; f –
o‘zgaruvchan tok chastotasi; E – elektr maydonining kuchlanganligi.
(1) formulasi bo‘yicha dielektrik gisterezis nobudligi chastota oshgan
sari ko‘payadi. Yuqori chastotali o‘zgaruvchan kuchlanishlarda, dielektrik
isitish texnikasi va boshqalarda uning hosil qiladigan nobudliklari juda katta
ahamiyatga ega bo‘ladi.
Elektr energiyasi ho sil qilish, yuborish va iste’mol etishda elektr
o‘tkazuvchi qismlar orqali o‘tgan tok tarqalib ketmasligi uchun o‘tkazgichlar
bir -biridan maxsus materiallar vositasida ajratiladi. Bular elektr izolyatsion
materiallar deb ataladi.
Elektr izolyatsion materi allar qanday kuchlanishlarga bardosh berishiga
qarab yuqori kuchlanish texnikasi va past kuchlanish texnikasi materiallariga
bo‘linadi.
Yuqori kuchlanish texnikasi materiallarining elektr pishiqligi yuqori,
elektr nobudligi va elektr o‘tkazuvchanligi oz, namga chidamli bo‘lishi shart
va ularda elektr nobudligi mumkin qadar kam bo‘lishi lozim.
Past kuchlanishli texnikasida ishlatiladigan materiallarga turlicha
talablar qo‘yiladi. Eng asosiy talablaridan biri shuki, vaqt o‘tishi bilan
ularning xossalari o‘z garmasligi lozim. Shuningdek, ular eskirmasligi lozim.
Amaliyotda tovar sifatida qo‘llaniladigan izolyatsion mayetriallar
klassifikatsiyasini ko‘rib chiqamiz.
1) Organik elektr izolyatsion materiallar. 2E f k AД   

9

Uglerod birikmalaridan tuzilgan moddalar izolyatsio n material
ravishida ko‘p ishlatiladi. Bunday organik dielektriklar suyuq, yopishqoq,
mumsimon, qattiq bo‘lishi mumkin.
Suyuq izolyatsion materiallar uch xil bo‘ladi: neft moyi; sintetik
suyuqliklar; o‘simlik moylari.
Neft moylaridan keng iste’mol etilad igan – transformotor moyidir.
Kabel va kondensator sanoatida ishlatiladigan neft moylari kabel va
kondensator moyi deb aytiladi.
Texnikada ishlatiladigan mumsimon dielektriklar oson eriydigan
moddalardan iborat. Ular uncha pishiq bo‘lmasa ham namlikka yax shi
chidaydi. Asalari mumi, o‘simlik mumi, mumsimon moddalar shular
jumlasidandir. Ular turli materiallarga shimdirish va mumlash uchun
ishlatiladi.
Tabiiy va sintetik smolalar ham dielektriklardir. Tabiiy smolalar ba’zi
hayvon yoki o‘simliklardan olinadi (shellak, kanifol, kopal). Polietilen,
polistirol, organik shisha – sintetik smolalardir.
Organik materiallardan yog‘och (tabiiy material), qog‘oz, karton, fibra
va turli gazmollar (tekistil materiallar) tovar sifatida ishlab chiqarib ko‘p
ishlatiladi.
Texnikada va xalq xo‘jaligining turli tarmoqlarida plastik massalar
(plastmassalar, plastiklar) keng ishlatiladi. Ular tashqi ta’sir ostida qolip
shaklini olishi mumkin. Natijada juda ham murakkab shakldagi buyumlarni
presslab tayyorlasa bo‘ladi.
Texnikad a va turmushda kauchuk va unga yaqin moddalardan
ishlangan materiallar ko‘p tarqalgan. Bu materiallar juda ham elastik bo‘ladi.

10

Amaliyotda tovar sifatida ishlab chiqarilgan elektr izolyatsion
materiallar – kabellar. Havo kirmaydigan – chiqmaydigan qilib
izolyatsiyalangan bir yoki bir necha sim eshimi kabel deb ataladi. Kabellar
elektr energiyasi uzatiladigan kuch kabeli, aloqa kabeli va radiochastota
kabeli kabi turlarga bo‘linib, ular yer yoki suv ostidan elektr, telefon yoki
telegraf liniyalarini o‘tkazi sh uchun ishlatiladi.
Telefon orqali so‘zlashuvlarni, telegrammalarni, fototasvirlarni va
boshqa axborotlarni uzatishga mo‘ljallangan kabel aloqa kabeli deyiladi.
Aholi zich joylashgan joylarda, sanoat korxonalari territoriyalarida
elektr uzatish liniyal ari yer ostidan o‘tkaziladi. Bu maqsadda kabellardan
foydalaniladi.

11

2.2.Yarimo’tkazgichlar
Solishtirma elektr qarshiligi metallarnikiga nisbatan katta,
dielektriklarnikiga nisbatan kichik bo‘lgan moddalar yarim o‘tkazgichlar
deyiladi. Yarim o‘tkazgichning yadro bilan kuchsiziroq bog‘langan
elektronlari tashqi temperatura, yorug‘lik yoki elektr maydon ta’sirida
yadrodan uzoqlashib, erkin elektronlarga aylanishi mumkin. Agar kristall
holdagi yarim o‘tkazgichga boshqa valentli element qo‘s hilib, uning
kovalent bog‘lanishi buzilsa, masalan to‘rt valentli germaniy kristaliga besh
valentli surma kiritilsa, ikkala elementning to‘rt juft valentli elektronlaridan
kovalent bog‘lanishlar hosil bo‘lib, surmaning yadro bilan kuchsiz
bog‘langan beshin chi elektroni erkin holatga o‘tadi. Natijada elektron
o‘tkazuvchanlik paydo bo‘ladi. Biror elementga qo‘shilganda erkin
elektronlar hosil qiluvchi element, masalan, surma donor deyiladi, donor
qo‘shilgan element esa, n – tipli yarim o‘tkazgich deyiladi (1a -rasm).

a) b)
Ge Ge
Ge Ge
Sb In
Ge Ge
Ge Ge
1-расм

12

Endi, masalan, germaniyga oz miqdorda uch valentli element – indiy
kiritaylik. Indiyning har bir atomi o‘zining tashqi elektronlari bilan,
germaniyning uchta qo‘shni atomlari bilan mustahkam bog‘lanadi.
Germaniyning to‘rtinchi atomi bilan bog‘lanish mustahkam bo ‘lmaydi,
chunki indiyda to‘rtinchi tashqi elektron yo‘q (1b -rasm). Shuning uchun
kiritilgan indiyning har bir atomi yarim o‘tkazgichda bittadan teshik hosil
qiladi. Natijada germaniy teshiklar bilan boyiydi. Unda aralashmali teshikli
o‘tkazuvchanlik asosiy bo‘lib qoladi. Biror elementga qo‘shilganda teshik
o‘tkazuvchanligi hosil qiluvchi element, masalan indiy akseptor deyiladi,
akseptor qo‘shilgan element esa, p – tipli yarim o‘tkazgich deyiladi. Agar
germaniy, kremniy, selen kabi yarim o‘tkazgich kristali ning bir tomoniga
donorli, ikkinchi tomoniga akseptorli element kiritilsa ventil xususiyatiga
ega bo‘lgan p – n tipli yarim o‘tkazgich hosil bo‘ladi. Bunday yarim
o‘tkazgich tok manbaiga to‘g‘ri sxemada ulansa, p -n o‘tish qarshiligi juda
kichik, teskari ul anganida esa, juda katta bo‘ladi. Yarim o‘tkazgichning bu
muhim xususiyatidan elektrotexnika, elektronika va avtomatikada keng
foydalaniladi.
n- va p – tipli ikkita yarim o‘tkazgichni, masalan, germaniy bilan
kremniyni bir -biriga payvandlab hosil qilgan ik ki elektrodli, ventil
xususiyatli asbob yarim o‘tkazgichli diod deyiladi. Bu elementlarning o‘zaro
birikkan qismida ro‘y beradigan diffuziya hodisasi tufayli elektronlar n –
tipli elementdan p – tipli element tomon, teshiklar esa p – tiplidan n – tipli
tom on siljib, elektron va teshiklardan iborat yupqa qatlam hosil bo‘ladi. Bu
qatlam paydo bo‘lishi bilan uning elektr maydoni ta’sirida diffuziya jarayoni
o‘z -o‘zidan to‘xtaydi. Shu sababli bunday qatlam berkituvchi qatlam yoki p -

13

n o‘tish deb yuritiladi. 2a -rasmda p -n qatlamning tuzilishi, 2b -rasmda uning
tok manbaiga to‘g‘ri, 2v -rasmda esa teskari ulanish sxemasi ko‘rsatilgan.
p n

A K A
K

a)

+ - - +

b) v)
A – Anod; K – Katod.
2-rasm.

Teskari ulanishda teshik va elektronlar tok manbaining turli qutblari
tomon tortilishi sababli, to‘siq juda katta qarshilikka ega bo‘lib, undan
o‘tadigan tok juda kichik, to‘g‘ri ulanishda esa, aksincha bo‘ladi. Demak, p -n
qatl am bir tomonlama o‘tkazish, ya’ni ventil xususiyatiga ega bo‘ladi. Shu
sababli yarim o‘tkazgichli dioddan o‘zgaruvchan tokni o‘zgarmas tokka
aylantirishda keng foydalaniladi.
Elektr signallarini o‘zgartirish va kuchaytirish uchun xizmat qiladigan
ikkita p -n qatlamli yarim o‘tkazgichli diodlardan iborat asbob tranzistor
+ + + + + + - + - - - - - + + + + + + + - - - - - - + + + + + + - + - - - - -
p - + n - + + - + -
p - + n - + + - + -

14

deyiladi. Tranzistor asosan germaniy va uning qarama -qarshi tomonlariga
payvandlangan indiy elementlaridan hosil qilinadi. 3a -rasmda p -n-p tipli
tranzistorning tuzilishi, 3b -rasmda uning ulan ish sxemasi va 3v -rasmda
shartli belgisi ko‘rsatilgan. Tranzistorning emitter va baza deb ataladigan
elektrodlari, ya’ni p -n qatlamdan iborat birinchi diodi tok manbaiga to‘g‘ri,
kollektor va baza elektrodlari orasidagi ikkinchi diodi esa, teskari sxemalar da
ulanadi. Tranzistorning kirishiga berilgan signal uning chiqishidan bir necha
ming marta kuchaytirib olinishi mumkin.
Hozirgi zamon texnikasida tranzistorlar nihoyatda keng qo‘llaniladi.
Ular ilmiy sohada, sanoatda va turmushda ishlatiladigan qurilmalar ning ko‘p
elektr zanjirlarida elektron lampalarning o‘rnini bosadi. Bunday asboblar
ishlatilgan ixcham radiopriyemniklarni odamlar “tranzistorlar” deyishadi.
Yarim o‘tkazgichli diodlar va triodlarning o‘lchamlari juda kichik
bo‘lishi mumkin, ularni qizitis h (cho‘g‘lantirish) kerak emas, tuzilishi sodda,
mexanik jihatdan mustahkam, ishlash muddatlari uzoq. Shuning uchun
elektron lampalar bilan muvoffaqiyatli bellasha oladi.
Yarim o‘tkazgichlarning elektr qarshiligi temperaturaga ko‘p darajada
bog‘liq. Yarim o‘tkazgichlarning bu xossasidan temperaturani o‘lchashda
foydalaniladi. Bu asboblar termistorlar yoki termorezistorlar deb ataladi.
Ko‘pchilik termistorlar 170 570 K gacha oraliqdagi temperaturani
o‘lchaydi. Biroq juda yuqori (≈ 1300 K) temperaturalarni v a juda past (≈
480 K) temperaturalarni o‘lchaydigan termistorlar ham bor.

Emitter Baza Kollektor p – n –
p

15

1 2 3
Ie Ik

a)
v)
Ib

R
U chiq
U kir

E1(e) E 2(k)

+ - + - + -
b)
3-rasm.
Termistorlar temperaturani olisdan turib o‘lchashda, yong‘inga qarshi
signal berish qurilmalarida va boshqalarda qo‘llaniladi.
Texnika va amaliyotda fotorezistorlar yoki fotoqarshiliklar keng
qo‘llaniladi. Fotorezistorlarning ixcham va yuqori darajada sezgir bo‘lishi
kuchsiz yorug‘lik oqimlarini qayd qilish va o‘lchashda ulardan fan va
+ + +
p n p
+ + +
+ + +
-

n

16

texnikaning turli sohalarida foydalanishga imkon beradi. Fotorezistorlar
yordamida sirtlarning sifati aniqlanadi, buyumlarning o‘lchamlari nazorat
qilib turiladi va hokozo.
Elektron, ion va yarim o‘tkazgichli asboblarning tuzilishi, ishlash
prinsipi hamda ularning fan, sanoat va texnikaning turli yo‘nalishlarida
qo‘llanilishi bilan shug‘ullanadigan mustaqil soha elektronika deyiladi.
Elektronika asbob -uskunalaridan texnologik jarayonlarni kompleks
avtomatlashtirish, tovarlarni ishlab chiqarish jarayonlarini nazorat qilish,
rostlash va boshqarishda keng va samarali foydalanilmoqda. Chunonchi,
o‘zgaruvchan tokni o‘zgarmas tokka aylantirishda asosan yarim o‘tkazgichli
to‘g‘rilagichlar ishlatilmoqda. Elektron hisoblash texnikasining gurillab
o‘sishi, avtomatik b oshqarish sistemalari (ASU) ning yaratilishi, yarim
o‘tkazgichlar texnologiyasi va texnikasining rivojlanishi, plyonkali integral
mikrosxemalarning yaratilishi va qo‘llanishi bilan uzviy bog‘langan.
Yarim o‘tkazgichli asboblar elektron va ion asboblarga n isbatan quvvat
isrofi kamligi, gabarit o‘lchamlari va massasining kichik (ixcham)ligi,
arzonligi, mexanik jihatdan pishiqligi, xizmat davrining kattaligi va ishga
tushishining oddiyligi va qulayligi kabi afzalliklari tufayli keyingi yillarda
radiotexnika, energetika, avtomatika, telemexanika va hisoblash
texnikasining qator sohalarida keng qo‘llanilmoqda.
Diod, tranzistor, rezistor, induktivlik, kondensator kabi jajji
asboblarning maxsus texnologiya asosida plyonkaga bosilib, o‘zaro
biriktirilishidan hosil bo‘lgan sxemalar mikrosxemalar deyiladi. Bu
sxemalarni yaratishda elektron – nur va lazer texnikasidan foydalaniladi.
Murakkab elektrotexnik va elektron hisoblash mashinalarida bunday jajji

17

asboblar ming -minglab ishlatiladi. Shu sabali ularning ixcham va pishiq,
ishlatishga qulay bo‘lishi juda katta ahamiyatga egadir.
Har biri o‘z vazifasiga (funksiyasiga) ega bo‘lgan mikrosxemalar
yig‘indisidan iborat murakkab funksiyali sxema integral sxema deyiladi.
Hozirgi paytda integral sxemalar asosida turli -tuman og‘ir va xavfli
texnologik vazifalarni to‘la -to‘kis bajaruvchi robotlar yaratilgan va ularni
takomillashtirish borasida katta ishlar olib borilmoqda.

18

2.3. Yarim o‘tkazgich turlari
Bu asbobda р-n utish mavjud bulib, uning r va n soxalaridan ulanish uchi
chikarilgan bo‘ladi. Yarim o‘tkazgichli diodning tuzilishi va volt – amper
xarakteristikasi quyidagicha bo‘ladi.

р-n utish hosil kiluvchi soxalarning birida asosiy tok tashuvchi
zarrachalarning kontsen tratsiyasi ko‘p bulib, u emitter deb ataladi.
Ikkinchisi esa baza deb ataladi. Harakteristikaning tugri р-n o‘tishiga
tugri kelgan kismidan diodning differintsial qarshiligi xisoblanadi:
R д = U / I
Volt – amper xarakteristikasidan kurinib turibdiki yarim o‘tkazgichli diod
ham nochiziqli elementlar katoriga kiradi Diodlardan signallarni tugrilash,
detektorlash, modulyatsiyalash ishlarida foydalaniladi.
Tugrilagich diodlar past chastotali (  <50 кГц ) o‘zgaruvchan toklarni
tugrilashda ishlatiladi. Tay yorlanish texnalogiyasiga kura diodlar yassi
diodlarda р-n utishning yuzini belgilovchi ulchamlar uning kalinligiga

19

nisbatan katta bo‘ladi.
Tugrilagich diodlar sifatida asosan yassi diodlar ishlatiladi Tugri
yunalishda utuvchi tugrilangan tok kuchi.
1600 A gacha, teskari yunalishda 1000V gacha kuchlanishga muljallangan
diodlar ishlab chikariladi.Bunday katta tokni utkazuvchi diodlar ish
jarayenida kiziydi. Shu sababli diodlarga issiqlikni sochuvchi radiatorlar
kiydirilib montaj kilinadi. Kremniyli tugrila gich diodlarning ishchi
temperaturasi 125 0С gacha bulishi mumkin.
Yukori chastotali diodlar signallarni detektorlash, o‘zga rtirish,
modulyatsiyalash kabi ishlarda kullaniladi. Bu ishlarni bajarishda diodning
xususiy sig‘imi pikofaradaning undan bir ulush larida bulishi mumkin muxim
ahamiyatga ega. Bunday diodlarda sig‘im kichik bulishi talab qilinganligi
tufayli asosan nuktaviy diodlar ishlatiladi. Bunday diodlarning sig‘imi
pikofaradaning undan bir ulushlarida bulishi mumkin. Xozirgi kunda ishchi
chastota si 1000 MGts gacha bulgan yukori chastotali diodlar mavjud. Yukori
chastotali diodlar kichik teskari kuchlanishda va kichik tugri toklar rejimida
ishlaydi. Masalan germaniyli nuktaviy diodning ishchi teskari kuchlanishi
350V gacha tugri yunalishdagi tok ku chi 100mA (U туг = 1,28) gacha bulishi
mumkin.
Impuls rejimida ishlaydigan diodlar radio sxemalarda kalit vazifasini
bajaradi. Bu rejimda asosan nuktaviy va kichik yassi diodlar ishlatiladi. Diod
ikki xil holatda bo‘ladi: «ochik» yoki «yopik». Ochik holda diod qarshiligi
kam yopik holda katta bo‘ladi. Impuls sxemalarida diodning bir holatdan
ikkinchi holatga kanchalik tez o‘tishi ahamiyatlidir.
Yarim o‘tkazgichli kuchlanish stabilazatori . (stabilitron, cstabistor) . Bu
yarim o‘tkazgichli diod zanjirga tesk ari r -n utish hosil bo‘ladigan qilib

20

ulanadi. Ish rejimi diod xarakteristikasini teskari yunalishda yorib(teshib)
utuvchi tok utadigan kismiga tugri keladi.Yorib utish deyilganda, diodga
teskari r -n utishga tugri keladigan kuchlanish quyilib, uning ma’lum
qiymatida teskari tokning keskin ortib ketishi tushuniladi. Diodda kuchkili,
tunnel va issiqlik ta’sirida yorib utishlar kuzatilishi mumkin.
Yarim o‘tkazgichda aralashma miqdori juda kichik bo‘lganda, katta
teskari kuchlanish ta’sirida bulgan elektronlar v a kovaklar neytral yarim
o‘tkazgich atomining yana bitta kovalent boglangan elektronini urib
chiqarishi mumkin. Natijada zaryad tashuvchi zarrachalarning yangi jufti
hosil bo‘ladi. Yеtarli miqdordagi teskari kuchlanishda bunday urib chiqarish
kuchkisimon k urinishda namoyon bo‘ladi.
Tunnel orqali yorib utishda kuchli elektr maydon ta’sirida (2 10 5 V/cm,
germaniy uchun va 4 10 3 V/cm ) elektr soxalarining chegarasi siljiydi va
chegara yakinida kichik potentsial tusikka ega bulgan tuynuk ochiladi.
Karshiligi k ichik yarim o‘tkazgichlarda tunnel orqali tok utish kuchkisimon
utish kuzatiladigan kuchlanishdan kichikrok kuchlanishlarda ruy beradi.
Karshiligi katta bulgan yarim o‘tkazgichlarda esa, aksincha.
Issiklik ta’sirida yorib utishda р-n utish soxasi kizib, unda asosiy
bo‘lmagan tok tashuvchilarning ko‘p ayishi va natijada teskari yunalishdagi
tokning ortib ketishi kuzatiladi.
Kuchkisimon va tunnel orqali yorib utishlar diodni ishdan chikarmaydi.
Shu sababli bu utishda elektron kurilmalarda kullaniladi. Issik lik ta’sirida
yorib utish esa, р-n utishni buzadi.

21

2.4.Yarimo’tkazgichli asboblar
Stabilitronlar kuchkisimon yorib utish xodisasiga asoslanib ishlaydi.
Uning ishlash printsipi quyidagicha:

stabilitronga quyilgan teskari yunalishdagi kuchlanish orttirib borilsa,
dioddan utadigan teskari tok miqdori juda kichik bulganligidan, sxemaning
chiqishidagi kuchlanish ham ortib boradi.
Kuchlanish miqdori kuchkisimon yorib utish miqdoriga yetganda,
dio ddan utayotgan tok keskin ortib ketadi. Chikish kuchlanishi biroz
kamayadi. Kirish kuchlanishining bundan keyingi ortishi stabilitron orqali
utuvchi tokni oshirishga sarflanadi va chikish kuchlanishi deyarli o‘zga
rmaydi. Bu oralikka tugri kelgan chikish k uchlanishi, stabilitronning
stabilizatsiyalash kuchlanishi deb yuritiladi.
Asosiy parametrlariga stabilizatsiyalash kuchlanishi U cт, ctabilizatsiyalash
toki I ст, ctabilizatsiyalash tokiga tugri kelgan differentsial qarshiligi R ст
kiradi.
Tunnel diodlar asosan ko‘p aralashmali diodlardan yasaladi. Uning

22

ishlash printsipi tunnel orqali yorib utish xodisasiga asoslangan .

Harakteristikadan kurinib turibdiki uning tugri utishga mos kelgan
kismida differintsial qarshiligi manfiy q iymatga ega bulgan soxa mavjud.
Manfiy qarshilik deyilganda kuchlanish ortishi bilan tok kuchi kamayishi
tushuniladi. Bu xususiyatga kura tunnelli dioddan kuchaytirgich, generator
va turli xil impuls rejimida ishlaydigan kurilmalarda foydalaniladi. Diod
te skari yunalishdagi tokni yaxshi utkazadi.
Asosiy parametrlari: yukori chukkiga tugri kelgan tok kuchi I A (grafikda
A nukta); pastki chukurlikka tugri kelgan tok kuchi I Б (grafikda B
nukta);.yukori chukki va pastki chukurlikka tugri kelgan kuchlanishlar U А va
U Б.
Aylantirilgan diodlar ham tunnelli diodlarga uxshash bulib, volt - amper
xarakteristikasida, dunglik va chukurlik fazasidagi fark kichik bo‘ladi.

Diodda aralashma kiritik kontsentratsiyada olinib, teskari yunalishdagi
utk azuvchanlik tugri yunalishdagi utkazuvchanlikdan katta bo‘ladi. Bunday

23

diodlarning teskari yunalishdagi volt –amper xarakteristikasi tugrilovchi
diodlarnikiga uxshash bo‘ladi.
Varikap – bu yarim o‘tkazgichli diod bulib, sig‘im teskari yunalishdagi
kuchlani shga boglik bo‘ladi. Teskari kuchlanish ortishi bilan р-n utish
sig‘imining kamayishi quyidagi ifoda
С U = C o[ /k+U] 1/n
asosida boradi. Bunda  - kontakt potentsiallar ayirmasi ;
C u –kuchlanish U qiymatga yetgandagi sig‘imi ;C 0- diodga kuchlanish
berilmagan holdagi sig‘imi ; n - varikapning turiga boglik bulgan
koeffitsiyent (n = 2…3).
Varikaplar galliy arseniddan tayorlanib, unda asosiy bo‘lmagan zaryad
tashuvchilar kontsentratsiyasi kam bo‘ladi. Teskari yunalishdagi differentsial
qarshiligi katta bo‘ladi.Varikaplar kontur chastotasini avtomatik tarzda
sozlash ishlarida generator va geterodinlar chastotalarini o‘zga rtirishda
ishlatiladi.
Signal chastotasini ko‘p aytiruvchi varikaplar varaktor deb ataladi. Asosiy
parametrlari : varikapning aslligi Q ; cigimini o‘zga rtirishi koeffitsiyenti K c ,
umumiy sig‘imi C B.
Fotodiodlar . Ayrim moddalarga yoruglik tushganda, energiya modda
atomlari tomonidan yutilib, elektron – kovak juftini hosil kiladi. Bu
moddadan yasalgan material uchlariga kuchlanish berilsa, elektronlar bir
tomonga, kovaklar ikkinchi tomonga xarakat kiladi. Yoruglik intencivligi
ortishi bilan tok kuchi ham ortib boradi.
Fotoelektrik kurilmalar yoruglik ta’sirida kuchlanish hosil kiladi.Odatda
ular р-n utishga ega bulib,hosil bulgan kuchlanish ning musbat kutbi n -
soxada bo‘ladi. Bu kuchlanish tashki zanjirga ulansa tok hosil qilishmumkin.

24

Tok yo‘nalishi utish yo‘nalishiga karama -qarshi bo‘ladi.Fotodiodlar –
yoruglik ta’sirida elektr tokini utkazuvchi kurilma sifatida ishlatilishi
mumkin.
Yoruglik diodlar –bu bir yoki bir necha r -n utishga ega bulgan diod bulib,
undan tok utganda o‘zidan yoruglik chikaradi.Bu diodda tok tashuvchi
zarrachalar elektronlar va kovaklardan iborat bulsa -da, elektronlarning
miqdori kovaklarga nisbatan ko‘prok bo‘ladi. Ele ktronlar n soxadan р-
soxaga utish davomida, bir energetik satxdan ikkinchisiga utadi. Elektronlar
р- soxada kovaklar bilan rekombinatsiyalanib uzlarining ortikcha
energiyalarini yukotadi. Bu enargiya nur sifatida chikadi. Tok ortishi bilan
yoruglik intenc evligi ham ortali. Chikayotgan nur kengrok fazoga
taksimlanishi uchun diodning nur chikayotgan soxasiga ixcham linza ham
urnatiladi.Diod materialiga karab undan ixcham nurning rangi ham xar xil
bo‘ladi.

25

III. Xulosa
Yarim o‘tkazgichda aralashma miqdori juda kichik bo‘lganda, katta
teskari kuchlanish ta’sirida bulgan elektronlar va kovaklar neytral yarim
o‘tkazgich atomining yana bitta kovalent boglangan elektronini urib
chiqarishi mumkin. Natijada zaryad tashuvchi zar rachalarning yangi jufti
hosil bo‘ladi. Yеtarli miqdordagi teskari kuchlanishda bunday urib chiqarish
kuchkisimon kurinishda namoyon bo‘ladiYarim o‘tkazgichlarga esa valent
zona elektronlar bilan to‘lgan bo‘lib, agar elektronlar o‘tkazuvchanlik
zonasiga o‘ tmasa, ular erkin bo‘lmaydi (1b -rasm). Bu zona valent zonadan
Δ E~0,1 2eV energetik masofada joylashgan bo‘ladi, unda Δ E – taqiqlangan
zonaning eni. Agar elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga
o‘tmasalar, tashqi elektr maydon ta’siri bilan tok ho sil bo‘lmaydi. Yarim
o‘tkazgichda elektr toki hosil bo‘lishi uchun, ma’lum tashqi faktor
(temperatura, yorug‘lik va h.k.) yordamida elektronlar valent zonadan
o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tgan bo‘lishi kerak.
Amaliyotda keng qo‘llaniladigan o‘tkazgich elektr s imi. Bitta yoki
bir necha tomirli simlardan iborat bo‘lgan metall o‘tkazgich elektr simi
deyiladi. Tovar sifatida ishlab chiqarilgan va servis sohasida keng
foydalanadigan elektr simlar quyidagi turlarga bo‘linadi:
izolyatsiyalangan, izolyatsiyalanmagan el ektr simi; cho‘lg‘ambop elektr

26

simi; montaj simlari, elektr shnurlari, uzaytirgich (udlinitel) va boshqa
turlarga bo‘linadi

IV. F o y d a l a n i l g a n a d a b i y o t l a r

1. A.G’.G’aniev, A.K. Avliyoqulov, G.A. Almardonova “Fizika” I –qism
172 -179 bet
2. X.Axmedov, M.Doniyev,Z.Husanov.Fizikadan ma’ruza matni 2004 yil
3. Strelkov S.P. Mexanika. Toshkent, “O’qituvchi”, 1977.
4. Frish S. E., Timoreva A.V. Umumiy fizika kursi. I tom, Toshkent,
“O’qituvchi”, 1965.
5. Jdanov S.P. Fizika kursi. Toshkent, “O’qituvchi” , 1980.
6. Pyorishkin A. V. Fizika kursi. 1 -qism. Toshkent, “O’qituvchi”, 1968.
7. Pyorishkin A. V. Fizika kursi. 2 -qism. Toshkent, “O’qituvchi”, 1968.
8. O’lmasova M.X. Mexanika va molekular fizika. 1 -kitob. 2 -nashr.
Toshkent,”O’qituvchi”, 2003.
9. Lit .: Frelix G. Dielektriklar nazariyasi. M., 1960; Gippel A.R.
Dielektriklar va to'lqinlar. M., 1960; Feynman R., Leyton R., Sands M.
Feynman fizikadan ma'ruzalar. M., 1966. Nashr. 5: elektr va
magnitlanish; Kalashnikov S.G. Elektr. 5 -nashr M., 1985 yil.
10. A.P. Levanyuk, D .G. Sannikov.

27

11. Минко Н. И., Строкова В. В., Жерновский И. В., Нарсев В. М.
Методы получения и свойства нанообектов. – М.: Флинта: Наука,
2009. – 168 с.
12. Суздалев И. П. Нанотехнология: физика -химия
нанокластеров, наночастиц и наноматериалов. П. Комкнига – 55 2
с. 2006 г.
13. Қувондиқов . О. Қ., Арзиқулов. Э. У., Рўзимуродов Ж. Т.
Нанотехнология нима? Квант нуқталар, симлар ва чуқурликларчи?
Физика, математика ва информатика. 2006 й. 4 сон.

Elektron ta’lim resurslari

1. www.tdpu.uz
2. www.pedagog.uz
3. www.ziyonet.uz
4. www.edu.uz
5. https://uz.m.wikipedia.org
6. www.samdu.uz
7. https://arxiv.uz

Yarim o‘tkazgichlarda fizik hodisalar

Купить