1 Yarıiletken Diyotlar.

Slides:



Advertisements
Benzer bir sunumlar
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
Advertisements

Alan Etkili Transistör (FET)
Her bir kimyasal element, atom çekirdeği içerisindeki proton sayıları veya atom numarası (Z) ile karakterize edilir. Verilen bir elementin tüm atomlarında.
Akım,Direnç… Akım Akımın tanımı
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
HACETTEPE ROBOT TOPLULUĞU TEMEL ELEKTRİK-ELEKTRONİK DERSİ
YARI İLETKEN ELEMANLAR DİYOTLAR
Moleküler Geometri VSEPR Valens Bağ Teorisi Molekül Orbital Teori
1 Yarıiletken Diyotlar.
MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ
Atom Arası Bağ Çeşitleri
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
Yarı İletken Maddeler Diyot Transistor
GÜÇ ELEKTRONİĞİ Doç. Dr. N. ABUT
Yarıiletkenler - 2 Fizikte Özel Konular Sunu 2.
ENDÜSTRİYEL KONTROL VE ARIZA ANALİZİ
Atom ve Yapısı.
ATOMUN YAPISI.
KATIHAL FİZİĞİ-UYGULAMALAR
ORGANİK KİMYA VE BİYOKİMYAYA GİRİŞ, LABORATUVAR ARAÇ-GEREÇLERİ II
Yarıiletken Elemanlar
Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi
ELEKTRİK VE ELEKTRİK DEVRELERİ
Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi
2. İYONİK BİLEŞİKLER.
ELEKTRİK.
KİMYASAL BAĞLAR İyonik Bağlı Bileşiklerde Kristal Yapı İyonik bağlı bileşiklerde iyonlar birbirini en kuvvetli şekilde çekecek bir düzen içinde.
KIMYA.
YARI İLETKENLER DİYOTLAR.
Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi
KİMYASAL BAĞLAR.
Elektrik-Elektronik Mühendisliği için Malzeme Bilgisi
Konu başlıkları Oluşumu
Maddenin yapısı ve özellikleri
Esen yayınları kimya konu anlatımlı
Mühendislerin temel ilgi alanı
Hiçbir kimyasal ayırma yöntemi ile kendinden daha basit maddelere ayrıştırılamayan saf maddelere element denir.
S d p f PERİYODİK SİSTEM.
ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ
Elektrik ve elektronik mühendisliği alanında diyotlar için pek çok uygulama alanı bulunmuştur. Güç diyotları, elektrik gücünün dönüşümü için.
ATOM KAVRAMLARI. ATOMUN YAPISI Hadi kullanacağımız şekli tanıyalım… İlk sayfa döner. İleri Film gösterimi şeklinde sunar. Geri Son sayfaya döner. Sayfa.
İletkenlik Elektrik iletkenlik, malzeme içerisinde atomik boyutlarda “yük taşıyan elemanlar” (charge carriers) tarafından gerçekleştirilir. Bunlar elektron.
Eleman Tanım Bağıntıları Direnç Elemanı: v ve i arasında cebrik bağıntı ile temsil edilen eleman v i q Ø direnç endüktans Kapasite memristor Endüktans.
YARI İLETKEN DİYOTLAR Elektronik Devreler.
YARIİLETKEN ELEKTRONİK ELEMANLAR. p-n eklemini oluşturan n ve p tipi yarıiletken bölgelere elektrotlar bağlanarak oluşturulan iki elektrotlu yarıiletken.
YARIİLETKENLER ve P-N EKLEMLERİ
7.Hafta İşlemsel Yükselteçler 2
Diyot Giriş Diyot, transistör, tümleşik (entegre) devreler ve isimlerini buraya sığdıramadığımız daha birçok elektronik elemanlar, yarı iletken malzemelerden.
Diyot ve Çeşitleri.
http// sct.emu.edu.tr\eet132
1.Hafta Transistörlü Yükselteçler 1
Madde ve Özellikleri.
Alan Etkili Transistör ve Yapısı
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ÖĞRENCİLERİ İÇİN MALZEME BİLİMİ
1 Yarıiletken Diyotlar.
Transistör ve Yapısı.
5.Hafta Transistörlü Yükselteçler 5
ELEKTRİK VE ELEKTRİK DEVRELERİ
MALZEMELERİN SINIFLANDIRILMASI
CANİP AYDIN/FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETMENİ
Enis GÜNAY Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü
ATOMUN YAPISI Nötronlar Atom küre şeklindedir.
Sunum transkripti:

1 Yarıiletken Diyotlar

Bohr Atom Modeli Bu modelde görüldüğü gibi, elektronlar çekirdek etrafında belirli bir yörüngede yer almaktadırlar. Bir malzemenin atomik yapısı, onun iletkenlik ya da yalıtkanlık özelliğini belirlemektedir.

İletkenler, Yalıtkanlar, Yarıiletkenler Çekirdeği çevreleyen elektronların yörünge konumları “Kabuk “ olarak adlandırılır. Her bir kabuk 2n2 formülü ile belirlenen elektron sayısına sahiptir. En dıştaki kabuk “valans kabuğu” olarak adlandırılır.

İletkenler, Yalıtkanlar, Yarıiletkenler Valans kabuğu, malzemenin iletkenlik özelliğini belirler. Bakır atomu valans yörüngesinde sadece 1 elektrona sahiptir. Bu onu iyi bir iletken kılar ve bu yörünge n=4 kabuk sayısına sahip olduğu için, 2n2 formülüne göre 32 elektron alma kapasitesine sahiptir. Bir silikon atomunun son yörüngesinde 4 vardır. Bu özelliği onu yarıiletken bir malzeme yapar. n=3 kabuk sayısına sahip olduğu için, 2n2 formülüne göre 18 elektron alma kapasitesine sahiptir.

Enerji-Band Diyagramları

Yarıiletkenlerde Kristal Yapı Silikon ve germanyum atomlarının valans yörüngelerinde yer alan elektronlar arasında kovalent bağ yapısı vardır. Saf halde bu bağ yapısı bozulmaz ve bu yarıiletken malzemeler yalıtkan durumdadır.

Saf bir silikon kristali için enerji-band diyagramı Saf bir silikon kristali için enerji-band diyagramı. Görüldüğü gibi iletim bandında elektron yoktur.

N-tipi ve P-tipi Yarıiletkenler N- ve P-tipi malzemelerin oluşturulma işlemi katkılama olarak adlandırılır. N-tipi yarıiletken oluşturmak için Silikon yapıya Antimuan gibi 5 valans elektronlu katkılama atomları katılır. P-tipi yarıiletken oluşturmak için Silikon yapıya Bor gibi 3 valans elektronlu katkılama atomları katılır. N-tipi P-Tipi

N-tipi yarıiletken yapıda, yapıya katılan ve elektron vererek pozitif yüklenen katkılama atomları “Donör İyonları” olarak tanımlanır. Bu yapıda çoğunluk akım taşıyıcıları elektronlar, azınlık akım taşıyıcıları ise oyuklardır. P-tipi yarıiletken yapıda, yapıya katılan ve elektron alan katkılama atomları “Akseptör İyonları” olarak tanımlanır. Bu yapıda çoğunluk akım taşıyıcıları oyuklar, azınlık akım taşıyıcıları ise elektronlardır.

p-n Jonksiyonu Jonksiyon bölgesinde elektron-oyuk birleşmesi meydana gelerek burada iyonize atomlardan oluşan fakirleşmiş bölge ve bariyer potansiyeli oluşur. 10

pn-jonksiyonu enerji-band diyagramları

Diyot Çalışma Şartları Ters Yön Kutuplama Ters yönlü bir kutuplama durumunda diyot pn-jonksiyon yapısındaki fakirleşmiş bölge genişler ve yapıda ters yönlü küçük bir sızıntı akımı dışında akım akmaz. n-tipi malzemedeki elektronlar kaynağın pozitif kutbu tarafından çekilir. p-tipi malzemedeki oyuklar ise kaynağın negatif kutbu tarafından çekilirler. 12

Diyot Çalışma Şartları İleri Yön Kutuplama İleri yön kutuplama, pn-jonksiyonundaki fakirleşmiş bölgenin daralmasına yol açacaktır. Elektronlar ve oyuklar kaynak kutupları tarafından jonksiyona doğru itilirler. Elektronlar ve oyuklar jonksiyon bölgesini geçecek kadar enerjiye sahip olurlar ve jonksiyondan akım akışı başlar. 13

Diyot Karakteristikleri Diyot akımı: 15

Zener Bölgesi Zener bölgesi, diyodun ters yöndeki bölgesindedir. Bu noktada uygulanan ters yön geriliminin etkisiyle azınlık taşıyıcıların hareketliliği artıp, diğer atomlara çarparak yeni taşıyıcıların açığa çıkmasına sebep olur. Bu etki “çığ etkisi” olarak tanımlanır. Bu noktadan sonra diyot ters yönlü olarak da akım geçirmeye başlar. Bu maksimum ters yönlü gerilim “kırılma gerilimi” olarak tanımlanır. 16

Sıcaklık Etkileri Sıcaklık artışı diyot yapısına ilave enerji katar. Bu ilave enerji kazanımı ileri yön iletimi için gerekli olan ileri yön gerilimini düşürürken (-2.5mV/ oC), ters yöndeki sızıntı akımında artışa (her 10 oC’lik ısı artışı sızıntı akımında 2 katlık bir artışa yol açar) neden olur. Germenyum diyotlar, ısı değişimlerine Silikon diyotlara daha hassastırlar. 20

DC – Statik Direnç Uygulanan belirli bir DC gerilim VD ve belirli bir ID akım değerleri için tanımlanan direnç DC dirençtir. 22

AC – Dinamik Direnç İleri yön kutuplama bölgesinde tanımlanan AC direnç: Bu direnç (ID) akımına bağlıdır. rB 0.1 - 2 aralığında olup, genelde ihmal edilir. Ters yön kutuplama bölgesinde tanımlanan AC direnç: 23

Ortalama AC Direnç AC direnç karakteristik eğri üzerinde iki nokta seçilerek belirlenebilir. 24

Diode Veri Sayfaları Diyot katalog verilerinde aşağıdaki parametre tanımları vardır. VF, belirli bir sıcaklık ve akımdaki ileri yön gerilimi IF, belirli bir sıcaklıktaki maksimum ileri yön akımı IR, belirli bir sıcaklıktaki maksimum ters yön akımı PIV or PRV or V(BR), belirli bir sıcaklıktaki maksimum ters yön gerilimi Power dissipation, belirli bir sıcaklıktaki harcanan maksimum güç C, ters yön kutuplamasındaki kapasite seviyeleri trr, ters yön toparlanma süresi 25

Diyot Kapasitansı Ters yöndeki öngerimlemede, diyot PN-jonksiyonundaki fakirleşmiş bölge genişler. Bu bölgede bir CT oluşacaktır. Oluşan kapasite değeri ters yönde uygulanan gerilim değerine bağlı olacaktır. İleri yön öngerilimlemesi ise diyot difüzyon kapasitesi oluşturacaktır. 27

Ters Yön Toparlanma Süresi (trr) İletimde olan bir diyodun kesime götürülmesi yani iletim dışı bırakılması için gerekli olan süredir. 28