تحقیق آشنايي با ساختمان و عملكرد نيمه هادي ديود و ترانزيستور 35 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 36 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏0
‏آشنايي با ساختمان و عملكرد
‏نيمه هادي ديود و‏ ‏ترانزيستور
‏نيمه هادي ها و ساختمان داخلي آنها
‏نيمه هادي ها عناصري هستند كه از لحاظ هدايت ، ما بين هادي و عايق قرار دارند، و مدار آخر نيمه هاديها ، داراي 4 الكترون مي‏‌‏باشد.
‏ژرمانيم و سيليكون دو عنصري هستند كه خاصيت نيمه هادي ها را دارا مي‏‌‏باشند و به دليل داشتن شرايط فيزيكي خوب ، براي ساخت نيمه هادي ديود ترانزيستور ، آي سي (IC‏ ) و …. مورد استفاده قرار مي‏‌‏گيرد.
‏ژرمانيم داراي عدد اتمي‏‌‏32 مي‏‌‏باشد ‏.
‏اين نيمه هادي ، در سال 1886 توسط ونيكلر winkler
‏ كشف شد.
‏2
‏اين نيمه هادي ، در سال 1810توسط گيلوساك Gilosake
‏ و تنارد Tanard
‏ كشف شد. اتمهاي نيمه هادي ژرمانيم و سيليسيم به صورت يك بلور سه بعدي است كه با قرار گرفتن بلورها در كنار يكديگر ، شبكه كريستالي آنها پديد مي‏‌‏آيد .
‏اتم هاي ژرمانيم و سيليسيم به دليل نداشتن چهار الكترون در مدار خارجي خود تمايل به دريافت الكترون دارد تا مدار خود را كامل نمايد. لذا بين اتم هاي نيمه هادي فوق ، پيوند اشتراكي برقرار مي‏‌‏شود.
‏بر اثر انرژي گرمائي محيط اطراف نيمه هادي ، پيوند اشتراكي شكسته شده و الكترون آزاد مي‏‌‏گردد. الكترون فوق و ديگر الكترون هائي كه بر اثر انرژي گرمايي بوجود مي‏‌‏آيد در نيمه هادي وجود دارد و اين الكترون ها به هيچ اتمي‏‌‏وابسته نيست.
‏د ر مقابل حركت الكترون ها ، حركت ديگري به نام جريان در حفره ها كه داراي بار مثبت مي‏‌‏باشند، وجود دارد. اين حفره ها، بر اثر از دست دادن الكترون در پيوند بوجود مي‏‌‏آيد.
‏بر اثر شكسته شدن پيوندها و بو جود آمدن الكترون هاي آزاد و حفره ها ، در نيمه هادي دو جريان بوجود مي‏‌‏آيد.جريان اول حركت الكترون كه بر اثر جذب الكترون ها به سمت حفره ها به سمت الكترون ها بوجود خواهد آمد و جريان دوم حركت حفره هاست كه بر اثر جذب حفره ها به سمت الكترون ها بوجود مي
‏2
‏‌‏آيد. در يك كريستال نيمه هادي، تعداد الكترونها و حفره ها با هم برابرند ولي حركت الكترون ها و حفره ها عكس يكديگر مي‏‌‏باشند.
‏نيمه هادي نوع N‏ وP
‏از آنجايي كه تعداد الكترونها و حفره هاي موجود در كريستال ژرمانيم و سيليسيم در دماي محيط كم است و جريان انتقالي كم مي‏‌‏باشد، لذا به عناصر فوق ناخالصي اضافه مي‏‌‏كنند.
‏هرگاه به عناصر نيمه هادي ، يك عنصر 5 ظرفيتي مانند آرسنيك يا آنتيوان تزريق Dopping
‏ شود، چهار الكترون مدار آخر آرسنيك با چهار اتم مجاور سيلسيم يا ژرمانيم تشكيل پيوند اشتراكي داده و الكترون پنجم آن ، به صورت آزاد باقي مي‏‌‏ماند.
‏بنابرين هر اتم آرسنيك، يك الكترون اضافي توليد مي‏‌‏كند، بدون اينكه حفره اي ايجاد شده باشد. نيمه هادي هايي كه ناخالصي آن از اتم هاي پنج ظرفيتي باشد، نيمه هادي نوع
‏3
N Negative
‏ نام دارد.
‏در نيمه هادي نوع N‏ ، چون تعداد الكترون ها خيلي بيشتر از تعداد حفره هاست لذا عمل هدايت جريان را انجام مي‏‌‏دهند . به حامل هدايت فوق حامل اكثريت و به حفره ها حامل اقليت مي‏‌‏گويند.
‏هرگاه به عناصر نيمه هادي ژرمانيم و سيليسيم ، يك ماده 3 ظرفيتي مانند آلومنيوم يا گاليم تزريق شود، سه الكترون مدار آخر آلومنيوم با سه الكترون سه اتم سيليسيم يا ژرمانيم مجاور ، تشكيل پيوند اشتراكي مي‏‌‏دهند . پيوند چهارم داراي كمبود الكترون و در واقع يك حفره تشكيل يافته است ‏.
‏هر اتم سه ظرفيتي، باعث ايجاد يك حفره مي‏‌‏شود، بدون اينكه الكترون آزاد ايجاد شده باشد. در اين نيمه هادي ناخالص شده، الكترون ها فقط در اثر شكسته شدن پيوندها بو جود مي‏‌‏آيند.
‏نيمه هادي هايي كه ناخالصي آنها از اتم هاي سه ظرفيتي باشد، نوع P‏ Positive
‏ مي‏‌‏نامند .
‏حفره ها در اين نيمه هادي به عنوان حامل هاي اكثريت و الكترون ها به عنوان حاملهاي اقليت وجود دارد،