Yanıtlar:
Delikler, bir elektronun olabileceği, ancak şu anda olmadığı boşluklardır. Makroskopik dünyadaki herhangi bir delik gibi, birini hareket ettiremezsiniz; bu bir yokluktur. Yapabileceğiniz tek şey, başka bir yerde yeni bir delik oluşturan deliği doldurmak. Bazı yönlerden bunu elektronlardan zıt yönde akan hayali bir parçacık olarak modelleyebiliriz (ve dolayısıyla akımla aynı yönde), ancak bu yönde hareket eden gerçek bir parçacık yoktur. Çoğu model gibi, matematiği kolaylaştıran kullanışlı bir kurgu.
Bunu düşünmenin güzel bir yolu, rampanın eğiminde mermerler ile dolu bir oluğa sahip eğimli bir rampa hayal etmektir. Alt mermeri çıkardığınızda, arkadaki yığın aşağıya kayar ve yığının üstünde bir delik görünür.
Kristallerde yük taşıma mekanizmasının elektron olduğu doğru olsa da, delikler sadece kavramsal bir yer tutucunun ötesindedir. Tüm denklemler elektronlar için olduğu gibi deliklerle de çalışır, hesaplamaları yapabilir ve deliklerin etkili kütlesini ve deliklerin hareketliliğini belirleyebilirsiniz (Si'de elektronlardan yaklaşık ~ 2.5X daha yavaştır). Bu nedenle, gerçek etkileri olmadığı kadar gerçek olmadıklarını kabul etmemelisiniz.
Bunun gibi:
A BCDEFG
^ here is a hole between two letters
Şimdi izle "hareket":
AB CDEFG (Actually, B moved left)
ABC DEFG (C moved left)
ABCD EFG
ABCDE FG
ABCDEF G
Delikler aslında hareket etmiyor, ama öyle görünüyor. Bir elektron hareket ettiğinde, bir delik kapanır ve bir diğeri yakınlarda açılır.
Bir harf bir boşluk sola hareket ettiğinde, bir delik de bir boşluk sağa hareket eder. Bu durumu harflerin sola doğru hareketi veya deliklerin sağa doğru hareketi olarak kabul edebiliriz. Eşdeğerdir.
Elektronikte akımın genellikle daha pozitif bir voltajdaki bir düğümden daha negatif bir voltajdaki bir düğüme doğru pozitif yüklerin akışı olarak tanımlandığını unutmayın. Buna geleneksel akım denir . Ancak gerçek akım aslında negatiften pozitife giden elektronlardan oluşur. Bu tersine çevirme önemli değil çünkü akım sadece matematiksel bir soyutlamadır. Cihaz davranışını açıklayan tüm denklemler gayet iyi çalışıyor.
Bilim adamları, atomun yapısı bilinmeden çok önce, ücretlere keyfi olarak "pozitif" ve "negatif" etiketler atadı. Böylece ancak daha sonra iletkenlerden geçen yüklerin "negatif" olarak adlandırılan yükler olduğu ortaya çıktı.
YARI İLETKENLER, DİYOTLAR VE TRANSİSTÖRLER
ELEKTRONLAR VE DELİK
Bir masanın üzerinde, çizgiye yerleştirilmiş bir dizi peni düşünelim. Sağ uçtaki kuruşu bir kuruşun genişliğini sağa doğru hareket ettirerek bir boşluk bırakın. Sonra kuruşu boşluğun soluna doğru hareket ettirin. İlerledikçe tüm kuruşlar sağa, boşluk ise sola doğru masanın üzerinden geçti. Şimdi kuruşları elektron olarak hayal edin ve bir yarı iletken boyunca bir yöne hareket eden elektronların deliklerin ters yönde hareket etmesine neden olduğunu görebilirsiniz.
Analojiyi germek için, küçük penn yığınları kullanabiliriz, bu yüzden bir delik sola hareket etmeden önce çok fazla hareket etmeliyiz. Ya da birkaç kuruş ve çok fazla alanımız olabilir, böylece seyrek kuruşlar geniş boşluklar boyunca hareket ettikçe delikler kolayca dolaşır. Bu iki durum katkılı silikonun iki formunu, çok fazla elektron ekledi ve N-tipi, çok sayıda delik var (elektronlar çıkarıldı) ve P-tipimiz var. Türler, Silikonun az miktarda diğer metallerle karıştırılması (katılması) ile elde edilir.
Elektronların bir yarı iletken atomları ile mücadele etmesi gerektiğinde, direnci nispeten yüksektir. İlk yarı iletkenler Germanyum kullandı, ancak özel durumlar dışında bugünlerde silikon evrensel bir seçimdir.
Bakır tel, birbirine yakın büyük kuruş elektron yığınlarına sahip olarak görselleştirilebilir, bu nedenle akım, yığınların üstündeki birkaç kuruşun hareketidir, hiç delik üretilmez. Akım için mevcut pek çok şey olduğu için, bildiğimiz gibi direnç düşüktür.
DİYOT
En yaygın yarı iletken diyot (başka özel tipler vardır) N tipi ve P tipi arasında bir kavşağa sahiptir. Diyota, N tipi uca pozitif ve diğerine negatif bir voltaj uygulanırsa, elektronların tümü pozitif uca çekilir ve negatif uçta delikler kalır. Ortada neredeyse hiç elektron olmadığında, neredeyse hiç akım akamaz. Diyot "ters çevrilmiş"
Gerilim başka bir şekilde uygulandığında, N tipi uca negatif ve P tipine pozitif olduğunda, elektronlar ortaya çekilir ve P tipindeki delikleri iptal etmek için çaprazlama yapabilir ve bağlantı teli. Diğer tarafta, negatif voltaj, uç, elektronlar, telden taşanlarla değiştirilmek üzere diyotun ortasına itilir, böylece genel olarak bir akım kolayca akabilir: diyot ileriye doğru katlanır.
Bir diyotla olan bağlantılara, diyot ileriye doğru biassed edildiğinde pozitif uç olan "Anot" ve negatif uç olan "Katot" denir. Bunları, akımın akması için anotta yüksek pozitif gerilime ("Yüksek Gerilim" için HT - parmaklarınızı kapalı tutun) ihtiyaç duyan valfler için aynı terimlerle benzer şekilde hatırlıyorum. İleri biassed diyotun polaritesi için iyi bir anımsatıcı PPNN olabilir: "Pozitif, P tipi, N tipi, Negatif".
Bir varaktör diyot, pozitif ve negatif iki ayrı şarj alanının ham bir kapasitör oluşturduğu gerçeğinden yararlanır. Böylece, tersine çevrildiğinde tersine çevrildiğinde bunu kullanmak için özel olarak tasarlanmış diyotlar yapılır. Uygulanan voltaj yükleri ayırır ve kontaklar arasında bir "boşaltma tabakası" oluşturur. Uygulanan ters voltajın arttırılması bu katmanı daha kalın hale getirir, böylece kapasiteyi azaltır ve bunun tersi de geçerlidir. Varaktör diyotlar, vana günlerinde kullanılan vanalı kapasitörlerin yerini alarak frekansı değiştirmek için ayarlanmış devrelerde yaygın olarak kullanılır.
BİPOLAR TRANSİSTÖR
İki kutuplu bir transistör, çalışması hem elektronlara hem de deliklere bağlı olan bir transistördür. Ortak bir merkezi katmanı paylaşan arka arkaya iki diyot içerir. Dış terminallerden biri Toplayıcı C ve diğeri Verici E'dir. Merkezi bağlantı B Tabanıdır ve hem CB hem de BE diyotlarının bir parçasıdır. Üç katmanlı bir sandviçimiz var. Normal kullanımda C ve B arasındaki diyot tersine çevrilir, bu nedenle BE diyotunun varlığı ve etkisi olmadan akım akmaz, çünkü tüm elektronlar CB bölümünün bir ucuna kadar çekilir ve delikler diğer uç, bir diyotta olduğu gibi, uygulanan voltaj ile.
BE diyotu ileriye doğru biass edilir, bu nedenle bir akım akabilir ve harici devre bunu oldukça küçük bir değerle sınırlamak için ayarlanır, ancak hala Üs ve Yayıcıdan akan çok fazla delik ve elektron vardır.
Şimdi zekice biraz. CB ve BE diyotlarının Tabanda ortak bağlantısı çok ince yapılır, bu nedenle BE parçasındaki elektron ve delikler, ters Kolektör voltajının çektiği voltajların yerini alır ve bu CB diyotundan bir akım akabilir ters yönde ve daha sonra ileri biassed BE bağlantısından Vericiye ve dışarıdan dış devreye doğru devam edin.
Sanırım arka arkaya iki diyot lehimleyerek bir transistör yapamayacağınız açıktır, eylem Silikon içindeki ince tabakanın samimi bir şekilde paylaşılmasını gerektirir.
Toplayıcı akımı, bir Baz akımının akmasına bağlıdır ve transistör, BE diyotunda küçük bir akımın CB bağlantısında çok daha büyük bir akımın yolunu açacağı şekilde tasarlanmıştır. Böylece akım amplifikasyonu var. Harici dirençlerdeki voltaj düşüşlerini kullanarak, bu, voltaj amplifikasyonuna dönüştürülebilir.
Bu transistörlere "bipolar" denir, çünkü etkili bir şekilde iki kavşakları vardır.
CB ve BE diyotlarındaki malzeme tipinden bahsetmekten kaçındım, fikirler her ikisi için de aynıdır ve olası katmanlar olarak NPN veya PNP'ye sahip olabiliriz. Konvansiyonel Kollektör akımının (elektron akışının tersi) yönünü gösteren semboldeki ok, uygulanan CE voltajının negatif tarafının yönünü gösterir, böylece akım "P'nin dışında ve N'de yayıcı".
SAHA ETKİSİ TRANSİSTÖRÜ veya FET
FET'in birçok farklı tasarımı var ve bu onların temel ilkelerine çok basit bir bakış.
Terim sıklıkla kullanılmamasına rağmen bunlar "tek kutuplu" transistörlerdir, çünkü operasyonları deliklere değil sadece elektronlara ve elektrik alanlarına bağlıdır.
Burada, yanlarda zıt tipte topaklar veya çevreleyen bir halka olarak tek bir katkılı silikon bloğu, "kanal" var. Yani topaklar veya halka ile kanal arasında G Kapısı adı verilen tek bir diyot kavşağımız var. Kanal, bir uçtan, kaynak S'dan, diğerine Drenaj D'den akan bir direnç gibi davranır. Kapı ve kanal arasındaki bağlantı tersine çevrilir, bu nedenle akım akmaz, ancak bir elektrik alanı kurulur. yükleri, elektronları veya delikleri kanalın kenarlarına çekerek SD akımı için daha az kullanılabilirlik sağlar. Böylece SD akımı kapıdaki voltaj ile kontrol edilir.
Bunun voltaj kontrollü bir cihaz olduğuna dikkat edin, Kapıya giren veya çıkan neredeyse hiç akım akmaz. Ohm yasasını düşünün: Direnç = Volt / Amper ve çok düşük bir akımın çok yüksek bir Direnç anlamına geldiğini görüyoruz, bu nedenle FET'in çok yüksek bir giriş empedansına sahip olduğu söyleniyor - burada, Bi-Polar'a göre ana avantajı, kontrast, akımı tabandan göndermek için çok az voltaj alır, bu da düşük giriş empedansı verir