Транзистор. 3
Транзистор, жартылай Транзистор өткiзгiш транзисторлар атындағы электр тогiнiң күшейтуi және басқару үшiн жеке корпустардағы дискреттi компоненттерiнiң түрiнде немесе өйткенiнiң белсендi элементтерiнiң түрлерiнде шығарылуға қолайлы жартылай өткiзгiш құрал. олардың өлшемдерi 0,025 ммдердi аспайтын интегралды схемалар. Транзисторлар не байланысты сол қолданудың әр түрлi шарттарына оңай ыңғайлауға өте, ол электрон лампасыларды толық алмастырайын деп қалдыды. Транзисторлар және олардың қолдануларын негiзде кең өнеркәсiп саласы өсiрдi - жартылай өткiзгiш электроника Электр вакуум және Газ разряды құралдары сонымен бiрге қара; Интегралды схема;Жартылай өткiзгiш электронды аспаптар; Қатты затты физика. Транзистордың бiрiншi өнеркәсiптiк қолдануларының бiрi телефон коммутацилық станцияларына тапты. Транзисторларында бiрiншi көпшiлiк қолды тауармен сатуда 1952 пайда болған тыңдау аппараттар болды. Транзисторлар және интегралды схеманың многотранзисторныесi бүгiн радиоқабылдағыштар, теледидарлар, магнитофондар, бала ойыншықтарында қолданылады, ойын ойын қосымшалар және барлық түрлердiң реттеуiштерi - локомотивтар және ауыр өнеркәсiптегi қуаттың реттеуiштерiне жарықтың реттеуiштерiнен, жүйе өрт және қорғау сигнализациясы, қалта қалта калькуляторлары. Отынның впрысгiнiң жүйесi және оталдыруды транзисторизованы дәл қазiр, фотоаппарат және цифрлық сағаттар, жүйе реттеу және басқару. Абзалы, транзистордың ең үлкен өзгерiстерi деректердi өңдеу жүйелер және байланыс жүйелерiндегiн жасады - үлкен ЭЕМ және орталық АТСтарға телефон подстанцияларынан. Ғарышқа ұшулар iс жүзiнде болар едi транзисторларсыз мүмкiн емес. Қорғаныстың төңiрек және әскери iс-әрекеттер компьютерлер транзисторларсыз қарай алмайды, байланыс жүйе және түрлi басқа жабдық, басқару жүйе және көрсету, жарғыштар, радиолокациялық жүйелер, жүйе цифрлық мәлiметтердiң берiлуi. Жер бетiндегi және әуе бақылауының қазiргi жүйелерi, ракета әскерлерде - жартылай өткiзгiш компоненттердi бәр жерде қолданылады. Транзисторлардың қолдануының түрлерiнiң тiзiмi шексiз дерлiк және үлкеюге жалғастырады. такжеКОМПЬЮТЕРдi қара;; Ракета қару.
1954 транзисторлар
бiршама 1 миллионнан астам жасалды. Тiптi
бұл цифрды қазiр мүмкiн емес көрсету. Транзисторлар
бастапқы өте қымбат тұрды. Сигналдың
өңдеуi үшiн бүгiн транзистор құрылымдары
бiрнеше центтерге сатып алуға болады.
Тарихи анықтама.
Қатты
затты физика бойынша
Жартылай өткiзгiштердiң теориясы
Электрон
лампасылардың жиналмалы (
Жиналмалы электродтар
еркiн электрондарды алыну үшiн жылтқышқа
энергияны тұжырымдауға болма жартылай
өткiзгiште тiптi аласа кернеулерде жұмыс
iстей алады.Жартылай өткiзгiштерiнiң кедергiсi
өзгертуге боладу тексерiлетiн. Бұл басқа
химиялық элементтердi жартылай өткiзгiштiң
қоспалауы жолымен iске асады. Керiсiнше,
тапсырма беру керек (оң немесе терiс) электр
зарядының сақтаушыларының түрi мүмкiн
қоспалау үшiн материал не бiр таңдай мүмкiн.
Бұл ойды түсiндiремiз. Сан бойынша бiртiндеп
қатарға оң зарядталатын (бiр протонның
заряды) атомның ядросындағы бiр оң заряд
болатын сутегiден бастай, және орналастыру
мүмкiн табиғатта (бiр протонның заряды)
атомның ядросындағы бiр оң заряд болатын
сутегiден бастай, және орналастыру мүмкiн
кездесетiн барлық химиялық элементтер.
Ядроның оң заряды қоршаған оның (1-шi сурет)
электрондарының қабықтарымен орны толтырылады.
Iшкi қабықтардың электрондары ядромен
болды ендi нық байланған. Сыртқы қабықтың
электрондары әлсiзiрек байланған; олар
валенттi электрондар ретiнде химия процесстерiнде
қатыса алады, өткiзу қабiлетi электрондар
ретiнде - ( электр тогi электрондардың
ағыны металл барып тұр) электр зарядын
көтеру.). Мұндай мыс металлдарда, электрон
сыртқы қабықтар өте әлсiз электр өрiсiсiнiң
ықпалменiмен iс жүзiнде еркiн мол тоқтарды
көтеруге қабiлеттi. Диэлектриктердегi
сыртқы электрондар нық байланған, сондықтан
диэлектриктер iс жүзiнде электрлер өткiзбейдi.
Жартылай өткiзгiштер - бұл аралық жағдай.
Энергиясы бар N бөлшектердiң санның физикасының
Больцманның теңдеу деп аталатын iргелi
постулатына сәйкес формуламен берiледi.
A қайда - тұрақты
Больцманның материал, k сипаттайтын
тұрақтысы = 8, 6?10 5 эВ/К ), T - ( ) кельвиндердегi
абсолюттi температура. Температура
мықты байланыс және одан төменде болған
сайын бұдан көруге болатын, сол электрондарды
аз босайды. Егер төрт валенттi кремниге
фосфор енгiзу, онда легирлеушi қоспаны
бiр электрон артық болады, сүрме немесе
әрбiр атомы бес валенттi электрондарды
алатын мышьяк. Бұл мол электрон өткiзу
қабiлетiнiң электроны сияқты жұмыс iстей
аладуға нашар және оңай байлаған. Егер
кремниге Орман енгiзiлсе, онда барлық
байланыстарды бiлiм үшiн бiр электронды
жетiспейдi, галли немесе әрбiр атомы үш
валенттi электрондарды алатын алюмини.
Тоқтың тасымалдауы осы жағдайда электрондық
бос орындар, немесе тесiктермен анықталады.
лектр өрiсiсiнiң ықпалменiнiң электрондары
негiзiнен тесiктердiң қарама-қарсы бағытындағы
орын ауыстыру ретiнде қарастыр мүмкiн
басқаға бiр бос байланыстан атып тұрады.
Сонымен бiрге электр тогi осылай бағытталған,
сонымен қатар электрондардың жағдайында,
бiрақ мәнi бойынша ол (зарядтың қарсы таңбасының
электрондық тесiктерiнде және кiшi қунақылық)
аз. Np = N 2-шi заңымен сәйкес nның электроны
немесе pның тесiктерiнiң жартылай өткiзгiштiң
көлемiнiң бiрлiгiндегi сан электрондардың
мол донорлар немесе акцепторларының
керек саны тапсырма бере кез келген өзгертуге
болады. Түр - Электрондарда тесiктер, nның
жартылай өткiзгiштерiмен деп аталуға қарағандасы
көбiрек жартылай өткiзгiштер, pның жартылай
өткiзгiштерiмен - түр,- деп, тесiктер көбiрек
жартылай өткiзгiштер. Сол көбiрек сақтаушылар
аз негiзгi сақтаушылармен неосновными
деп аталады. Nның облысынан түрдiң pның
облысы кристалл бөлетiн шекарасы - түр,
p-n деп аталады - өткелмен.
p-n-ауысуы
N және pнiң жартылай өткiзгiштерiнiң шақпақтары бiрлескен бiрге - электрондар түр шекараға ең жақын n - облыстан pға өтедi - облыс, ең жақын тесiктер - оларға, p - облыстан nға қарсы шығу - облыс. Өзiмнiң өткелi nға өз электрон жоғалтқан оң оқтаулы донорларынан құрастырылады - тарапқа, және pға өз тесiк жоғалтқан терiс оқтаулы акцепторларынан - тарапқа. Мұқабаларында кейбiр кернеу бар болатын оқтаулы конденсаторға бұл өткелде сияқтанады. Оқтаулы иондар кернеу онда, тең және қарама-қарсы түйiскен (кернеуге ) потенциалдарға жасайды, мерзiмдi жартылай өткiзгiштегi мол зарядтың таңбасының мерзiмдi айырмашылық болған бойдаэлектрондар және тесiктердiң ағысын өткел арқылы тоқтайды, тек қана. Егер өткелге тиiстi сыртқы кернеудi алып берсе, және де такомалардың тақыл-тұқыл өткел қосымша тiркелген кернеудi қолдайтын санында, онда қосымша донорлар және акцепторлар (өз электрондары және тесiктер жоғалтады) иондайды.
Транзистор
Ол электрондар немесе
Транзистор технологиялары
Нүктелiк транзисторлар
Тоқтың көрiнетiн күшейтуiн
алынуға мүмкiндiк берген бiрiншi құралмен
Браттейннiң нүктелiк транзисторы
және Бардина болды.Мұндай
транзистор n Германия шақпағы болады - түр
негiздi байланысу ролдi ойнайтын металлдық
негiз дәнекерлелген.Эмиттер
және коллектор байланысуларымен
(3-шi сурет) германи элементiнiң қарсы жағына аяқ қысылған екi iстiктелген қола
созушылықтары қызмет көрсетедi.Егер мұндай
нүктелiк байланысулардың
арасындағы қашықтық (ондаған микрометрлер
бiрнеше шамасында) аз жеткiлiктi, онда тоқтың
бiрлiк артық күшейту коэффициентi
алуға болады.Қанағатты
эмиттер кез келген металлдан дерлiк жасауға
болады, бiрақ жақсы коллектор мiндеттi
түрде nның қоспасы болуы керек
- түр. Коллектор байланысулары
күштi тоқтың импульсiнiң
коллектор қорытындысына берулермен қалыптасады.үлкен
жылдамдықпен созушылықтары
бұл мыста nның
материалына сiңiредi - (германи
) коллектордың түрi және ептеген облыста
оның материалpсына
айналдырады - түр.Қоспаны баяу сiңiретiн
материал айтамыз, фосфор ) байланысудан
тiкелей жақындықта nның германиына материал
жаңадан айналдырады
- түр. Pnpnның құрылымы нәтижеде құрастырады
- (коллектор қақпаны бар транзистор)
транзистор. Құрылымның pnpnның бiлiмiн нүктелiк
транзистордың жұмыс баяндаушы теориясы, өте қолайлы
көрсеттi.
Нүктелiк транзисторлар
жасауда қиын жаңадан өндiрiлетiн болды
және уақытында аумалы.
1949 Шоклиге қашан p-nмен транзистордың өз
теориясын жариялады - өткелдермен, зерттеушiлердiң
ықыласы екпе өткелдерi
бар транзисторларға ауыстырып қосты.
Транзисторлар екпе өткелдермен.
Бiрiншi нүктелiк
транзисторлардың жасаулары үшiн бiртектi
емес мiнездемелерi бар поликристаллиялық
материалды қолданылды.Екпе өткелдер
үшiн германилар керек болды 1ден кем ластанулардың
мазмұниды ма?10 -8 және шамаға 1 шамасында
қоспаның мазмұну өзгертуге мүмкiндiк
берер едi технология ма?10 7.
Транзисторлар екпе өткелдермен.
Бiрiншi нүктелiк транзисторлардың жасаулары үшiн бiртектi емес мiнездемелерi бар поликристаллиялық материалды қолданылды.Екпе өткелдер үшiн германилар керек болды 1ден кем ластанулардың мазмұниды ма?10 8 және тазарту шамаға Аймақтық шамасында қоспаның мазмұну өзгертуге мүмкiндiк берер едi технология.
Өзi керек тазалықтың
дәрежесiнiң Германия кристаллдарын
алуды тиiмдi әдiсi - (плавки ) аймақтық
тазартуды әдiс - У.Пфанномның
басында 1950-шi жылдары ұсыныс жасаған.Германия
кесегi бұл әдiс бойынша қоспа
кiр басқан, OKтың ұзындық. 50 смдер жылытқыш
индукция катушкалары қатар арқылы ұзын көлденең кварц тұрбасына графит қайығында
жайғастырылады. Олардың әрқайсылары
ерiтiлмелi Германияның OK кесек бойлай
жылдамдықпен қайта кедергi жасайтын
тар аймағын құрады. 25 см/ч. Балқытпаның қозғалатын
аймақтарымен қоспалар
бiрге олар қалдықтарда жинап алып
тастайтын кесектiң аяғында жылысады.
Абзалы, - Мұндай әдiс алған германи,- деп
бұл өзi казiргi материалдардың
тазасы. Бұдан әрi кристалды формада
Германия қоспалауы туралы
мәселенiң шешiмi талап етедi.
Транзистор
Кристаллдарды керу.
Чохральскийдiң әдiсiнiң атауымен балқытпадан керу кристаллдарды өсiрудi әдiс жолымен 1918 белгiлi болды, ол бiрақ тек қана шамамен 1950 жартылай өткiзгiштердiң технологиясында ойдағыдай қолданған.
Таза германиы бар графит қыш тостаған қоршаған индукция катушкасы графиттегi тоқтары Германия балқу нүктесi қыш тостаған жоғары қыздыра сiлтейдi. Мына барлық құрылым газ сияқты ластанулардан Германия бетiн қорғаған аргон оқшау газ бас салған мөлдiр кварц тұрбасына орналастырған. Балқытпаға nның қоспасы жүргiзiледi - түрiнде әдеттенiң транзистордың коллекторы құрастыруға мүмкiндiк берген Германия қоспасыз болат түр.
Қоспа жылдам және
бiр қалыпты балқытпаны
жiктеледi. Балқытпаға ептеген монокристаллдың
түрiндегi шүрпiлердi
лықсиды және олар баяу сорады.
Германи шүрпiде, және бүйiрлеу бағытта өсу
есебiнен қатады 2, 5-шi диаметрiмен
кристалл құрастырады шүрпiнi
және балқытпасы бар қыш
тостағанды қара бiр қалыпты кедергi
жасау үшiн үздiксiз айналдырады.) қашан
нақтылы диаметрдiң
кристаллы, ол құрастырады аздап әлi өсiп
жетiлдiредi және балқытпаға pның қоспасын бiраздарды
ендiредi - түр.Бұл қоспалар nның
бастапқы қоспасын орнын толтырады
- түр және бұдан басқа, кристаллды жаңа
облысты құрастырады. Pның қоспасын
материал - түр балқытпа бойынша pның
кiрбiк базасы құрастыра - түр
жылдам және бiр қалыпты тарқайды.Nның қоспаларына
осыдан кейiн әлi толықсытады - эмиттердiң
бiлiмi үшiн түр, содан соң
кристалл балқытпалардан алады.Жақсы
транзисторлар қалай пайда болады,
шамамен 1:10нен қоспаның қосымшаларының
меншiктi кедергiсi қатынастарында.Балқытпадан
бiр-ақ кесек тартатын
бола алатын кiлегейлендерiнiң суреттеп айтылған әдiсi,
(эмиттер ) түпкi балқытпада өте ол үшiн (коллектор )
бастапқы балқытпамен келесi
транзисторлар қабаттай қызмет
көрсете алу үшiн ұлы өйткенi қоспаның
мазмұныды. Бiрақ
бұл қиындықты шеттетуге мүмкiндiк
беретiн тапқыш әдiстi табылды.Қоспалар қатты
және сұйық материалдың
аралығында шекараның
жылжымалы балқытпасында алдында
тiкелей жинақталады. Қоспаларды
(шоғырландыру ) жинақталуды
дәреже қатты фазаны өсудi
жылдамдықтан тәуелдi болады.Егер
донорлар және сұйық фаза енгiзiлген
акцепторлар өзгеден көрi
солардың бiрi қатты фазаларды
көбiрек қалайтынын осындай
болса, онда кристаллды керуде үдеудi алмасумен
және pның nы қабаттауға алмасушы бәсеңдiктерi құрастырады
және - түр, және бiр кесекте транзистор
жiктерiнiң бiр қатары алуға
болады.үлкен кристаллда
нәтижеде жартылай өткiзгiш
npnдер құрастырады - құрылым,
(Сэндвич ) транзисторлардың жасауы үшiн жарамды.Әлбетте,
сондай болыбы әдiспен алуға
болады және pnp қабатта - түр.Сэндвич
кристаллдардан кеседi және екi өзара перпендикуляр
бағыттардағы OKтың ұзындығының жеке транзистор
элементтерiне бiлемдейдi. көлденең қимасы бар 3 мм 0,
6 ма?0, 6 мм. Бұл элементтер кесу
пайда болған бұзылуларды алып
тастау және соңғалар үшiн дәрiлейдi қорытындылар дәнекерлейдi. Қоспаларды (шоғырландыру
) жинақталуды дәреже қатты
фазаны өсудi жылдамдықтан
тәуелдi болады.Егер
донорлар және сұйық фаза енгiзiлген
акцепторлар өзгеден көрi
солардың бiрi қатты фазаларды
көбiрек қалайтынын осындай
болса, онда кристаллды керуде үдеудi алмасумен
және pның nы қабаттауға алмасушы бәсеңдiктерi құрастырады
және - түр, және бiр кесекте транзистор
жiктерiнiң бiр қатары алуға
болады.үлкен кристаллда
нәтижеде германи
элементiнiң бетi бойынша 0,
05 ммнiң жуандығымен микроманипулятор
арқылы iстiктелген
созушылыққа полупрПеремещая құрастырады,
pның бөлiмшелерiн электрмен
анықтайды - базасының өткiзу қабiлетiнiң
түрi және аз тоқтың импульсiмен негiздi қорытындыны
оларға пiсiредi.Сонымен
бiрге екпе өткелдерi бар транзисторларда
елеулi кемшiлiктерде болады, шектейтiн
олардың қолдануының
шектейтiн мүмкiндiктерi.Мұндай
транзисторлардың күшейту коэффициентi
онша ұлы емес.Тең
1 мм күшейту болуы мүмкiн
жиiлiк базасының жуандығы және жуандықтың
жанында шектеледi, герц көбiрек 5 миллион
бола алмайды.Екпе өткелдерi бар транзисторлармен
төмен жиiлiктi сигналдардың
берiлуi үшiн пайдалануға
болады, бiрақ олар цифрларға
схемалар үшiн жарамдылық
емес және коммутация үшiн.Мұндай
түрдiң құралдары дегенмен
теорияның дұрыстықтарын растады және
күрделiрек және
мүлтiксiз транзисторларға
жолдардың көрсеттi.
Ағызатын жазықтық транзисторлар.
Ағызатын жазықтық транзистор әртүрлi тараптарда Индиядан эмиттер және (4-шi сурет) коллектор жасаушы екi түйiршiктерi балқытқан нәзiк Германия пластинкасын болады.
Аймақтық
теңестiру
Керек сапаның бастапқы материалы аймақтық тазартуды әдiстiң бiр түрiмен санауға болатын аймақтық теңестiрудi әдiспен алады. Жазмыштан озмыш жоқ графит қайығында поликристаллиялық Geларды кесек қысылған бағдарлалған ашытқы Германия кристаллы тиiстi түрлермен сыйғызып салады. Шүрпiлерi кесегiнiң шетiнде жақтан қабаттасқан (n - түр) ептеген Германия пластинкаларымен оларда тiлiгiнде болады сүрме қоспасыз болат. Индукция катушкасы көмегiмен сүрме қоспасыз болат материалдың ерiтiлмелi аймағының кесегi бойынша бiр рет өтулердi жүзеге асырады. Аймақтың суулары майданда қанша nның базасының тиiстi меншiктi кедергiсiнiң алуы үшiн - түрболса, сонша сүрменi тегiс болып қалады. Мұндай әдiс OKтың ұзындығының қанағатты сапаның кесектерiн бередi. 50 смдер және 3-шi диаметрiмен транзисторларды қара жаппай өндiрiстiң әдiстерiнiң кесектерiнен өндiрiледi. 2 шақты, 5 ммнiң енiнiң кесу шақырылған бұзылуларды алып тастау үшiн мұқият улалған нәзiк дөңгелек германи пластинкалары ұстаушы многогнездныйға вибро құрылымдармен жүктеледi. үндiс түйiршiктерi әрбiр пластинкаға түйiршiкке бiр-бiрдендерiн салатын үлестiрушiге ұйықтайды. Барлық құрылым сутектi пеш арқылы жылысады; пластинкаға сонымен бiрге эмиттер балқытады. Содан соңы пластинкаларды аударыстырады, және процесс коллектор үшiн бiрнеше iрiлеу түйiршiктермен қайталайды. Сутегi Индий жақсы оны дымдау үшiн тотықтан Германия бетiнiң тазартуы үшiн керек. Печиге өңдеуiн ұзақтық және температураны базасының жуандығы шамамен 0, 025 ммдi құрайтындай етiп тередi.Кристалды Германия өстерiн Индимен және германидың аралығында бөлiмнiң шекарасы кристалды Германия жазықтықтарының параллел бiрi де жалпаю үшiн сайып келгенде таңдайды. Пластинкалар бiр-бiрiне қарсы жақтан жақындап келе жатқан екi өткелдер сонымен бiрге параллел толып қалады және тап-таяу бiр-бiрiне апара алады. Бастапқы пластинкада германи сууда жаңадан кристалданады. Кристалданған облыс ендi pның облыс болып қалыптасады - түр, ол өйткенi Индимен күштi қоспалаған. Индияны қалғанға оның шегiнен шыққанда қорытындылар дәнекерлеуге болады.Npn транзисторлар - түр ұқсас технология бойынша өндiрiледi, бiрақ pның бастапқы германиына осы жағдайда - түр сүрме қоспасыз болат енгiзу балқытады.

- Транзистор
- Транзистор
- Транзисторлар және олардың түрлері
- Транзисторлык триггер
- Транзисторные усилители
- Транзисторные усилители низкой частоты. Усилители мощности
- Транзисторы. Определение и история
- Тракторлар мен автомобильдердің жалпы құрылысы
- Тракторы и минитехника
- Трактування документознавства як наукової дисципліни: історіографічний аспект
- Транзактний аналіз Е.Берна і розпізнавання „его” -станів партнера
- Транзактный анализ
- Транзакции
- Транзакції і цілісність баз даних