Bu sayımızda daha önce anlattığım P ve N tipi yarı iletkenleri bir araya getirip, elektronikte çok sık kullanılan bir PN Bağlantısını (PN Junction) inceleyeceğiz. Bu bağlantı şekli kullanılan tüm yarı iletken malzemenin (diyot, transistor, FET vs...) temel yapısı olup iyi anlaşılmasında fayda vardır. Aslında yarı iletken üreticileri P ve N tipi yarı iletken maddeleri ayrı ayrı üretip sonra bunları bir şekilde yapıştırmazlar. Peki nasıl yaparlar? Yapılacak yarı iletken maddenin asıl maddesini önce safa yakın bir kristal şeklinde üretirler. Örneğin silikon kullanarak incecik, küçük ve daire şeklinde bir malzeme elde ederler. Sonra karışık kimyasal yöntemler kullanarak bu silikon levhayı bir kısmını N bir kısmını P, P nin üzerine tekrar N gibi kat kat PN birleşimleri oluştururlar. Bunu yaparken silikon levhanın
üzerinde yüzlerce diyot ya da transitör hatta entegre devre yaparlar.
Tabi ki bu işlem birkaç satıra sığacak kadar basit olmayıp son derece
karışık işlemler gerektirir. Bu kısa bilgiden sonra asıl konumuza dönelim.
PN Bağlantısı (PN Junction)
PN bağlantılı bir yarı iletkenin birleşme yüzeyinde ilk anda aşağıdaki
şekillerde gösterilen olaylar olur. P ve N tipi yarı iletkenler arasında taşıdıkları elektrik yüklerinden dolayı bir
elektrik alanı oluşur. N tipi yarı iletkendeki serbest elektronlar P tipi yarı iletken içindeki boşluklar ile birleşmek üzere harekete geçerler. Bu birleşme P ve N tipi yarı iletkenlerinin birleşme yüzeyi civarında olur. Çünkü oluşan elektrik alanı en kenardaki serbest elektronlar P tipi yarı iletkenin en dışındaki boşlukların birleşmesini sağlayacak kadar güçlü değildir
Birleşmeden sonra yayılım bölgesindeki (Depletion Region) donör
atomları pozitif iyon, akseptör atomları ise negatif iyona dönüşür.
Artık yayılım bölgesinin elektriksel bir alanı yoktur.
Artık denge durumuna geçen bağlantının uçlarından elektrik akımın
(elektronların) geçebilmesi için elektriksel bir engel (yalıtkan bir bölge)oluşmuştur. Bu engel bağlantının arasında kalan yayılım bölgesidir.Aradaki bölgeyi elektronların aşabilmesi için silisyum için oda sıcaklığında (T=25OC) 0,6V kadar bir gerilime ihtiyaç vardır. Bu voltaj değeri özellikle küçük sinyal uygulamalarında çok önemlidir. Aynı zamanda ortası yalıtkan iki dış kenarı yarı iletken olan bağlantı bir kapasite olarak da davranır. Bu kapasite yüksek frekanslarda çalışan diyor transistör gibi malzemeler için istenmez, fakat varicap diyot gibi kapasitesi voltajla değişen diyorlar için özellikle istenir. Bu özellikleri sağlamak için yari iletken üreticilerinin
özel teknikleri vardır.
Bazı şeyler ziyaretçiler için gizlidir. Lütfen görmek için kayıt olun yada giriş yapın.
|