YARIMKEÇİRİÇİ PARAMETRİK ELEMENTLƏR-
Termorezistor- Varistor- Pozistor
Bü cür elementlərin işi xarici təsirdən yarımkeçiricinin öz xassələrinin dəyişməsinə əsaslanır. Onlarda istifadə olunan əsas hadisə xarici amillərin təsirindən elektron-deşik cütünün generasiya edilməsidir.Yarımkeçirici parametrik cihazlarda p-n keçidlər olmur, onları hətta keçidsiz elementlər adlandırırlar. Bunların ən geniş yazılmış növü yarımkeçirici rezistorlardır.
Yarımkeçirici rezistorlarm iş prinsipi temperaturun, elektromaqnit şüalanmasının, tətbiq edilən gərginliyin və s. təsirindən yarımkeçiricinin öz müqavimətinin dəyişməsinə əsaslanır.
Termorezistor (termistor) həcmi və ya təbəqəli ya- rımkeçirici müqavimətdən ibarətdir və bu müqavimətin qiyməti temperaturdan asılı olaraq dəyişir. Onları keçid metalların (titandan sinkə qədər) oksidlərindən ibarət polikristal yarımkeçirici materiallar əsasında hazırlayırlar.
Termistorlar öz müqavimətlərini xaricdən və termis- tordan axan cərəyanla qızdırma nəticəsində dəyişirlər. Birinci qrup termistorlar ətraf mühitin temperaturunu ölçmək üçün temperatur vericisi kimi istifadə edilir. İkinci qrup elementlər isə elektrik dövrələrində gedən prosesləri tənzim etmək üçün istifadə olunur.
Ən geniş yayılmış termistorlar mənfi temperatur əmsalına malikdir: temperatur artdıqca onların müqaviməti azalır. Bu temperaturun təsirindən termorezistorun daxilində sərbəst yük daşıyıcılarının konsentrasiyasmm və onların yürüklüyünün artması ilə əlaqədardır. Termorezistorun müqavimətinin temperaturdan asılılığı belədir:
Burada ri-termistorun işçi gövdəsinin ölçülərindən və yarımkeçiricinin xüsusi müqavimətindən asılı əmsal, 5-yarımkeçiricinin xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilən temperatura həssaslıq əmsalıdır.RT=f(T) asılılığı və termistorun şərti işarəsi şəkil 4.l ada göstərilmişdir. Bu asılılığa termorezistorun temperatur xarakteristikası deyilir. Termorezistordakı gərginliyin cihazdan axan cərəyandan asılılığına isə statik volt-amper xarakteristikası deyilir (şəkil 4.1 b). Burada biri-birindən forması, ölçüləri və soyutma şəraiti ilə fərqlənən üç termorezistorun xarakteristikaları göstərilmişdir.
Göründüyü kimi xarakteristikaların başlanğıc hissələri (OA) xətti xarakter daşıyır. Çünki cərəyanın kiçik qiymətlərində termistorda ayrılan güc kiçikdir və onun temperaturuna təsir göstərmir. Cərəyan artdıqca termistorun temperaturu artır, müqaviməti azalır və BC sahəsində gərginlik aşağı düşür. Burada müqavimətin azalması cərəyanın artmasını qabaqlayır və bu gərginliyin azalmasına gətirib çıxarır (3 əyrisi).
Termorezistorlar yuxarıda sayılanlarından başqa 20°C- də nominal müqavimət Rtnom, işçi temperaturlar diapazonu deltaТ buraxıla bilən səpələnmə gücü Rmax və digər parametrlərlə xarakterizə olunur. Termistorlar temperaturun ölçülməsi və tənzim edilməsi, elektrik sxemlərində geniş temperatur diapazonunda işləyən müxtəlif elementlərdə temperatur dəyişilmələrinin kompensasiya edilməsi, sabit və dəyişən cərəyan dövrələrində gərginliyin stabilləşdirilməsi üçün və avtomatika dövrələrində tənzim edilən təmassız müqavimətlər kimi geniş istifadə olunur .
Bəzi xüsusi qurğularda iki termistordan ibarət və ya- rımkeçirici bolometr adlanan cihazlar istifadə olunur. Burada termistorlardan biri (aktiv termistor) nəzarət edilən amilin (temperaturun, şüalanmanın) təsirinə məruz qalır, digəri isə (kompensasiyaedici termistor) ətraf mühitin temperaturun təsirini kompensasiya edir.
Müsbət temperatur əmsalına malik olan yarımkeçirici termistorlara pozistor deyilir. Bunlar üçün yarımkeçirici kimi xüsusi aşqarları olan barium-titan götürülür. Temperatur artdıqca pozistorun müqaviməti də artır. Pozistorun temperatur xarakteristikaları şəkil 4.2- də göstərilmişdir. Pozistoru adi xətti rezi storla ardıcıl və paralel qoşmaqla onun xarakteristikasının formasını dəyişmək olar. Şəkildə bütöv xətlə pozistorun özünün xarakteristikası göstərilmişdir. 1 və 2 əyriləri müvafiq olaraq pozistorun 10 kOm və 100 kOm müqavimətli rezistor- la ardıcıl, 3 və 4 əyriləri isə həmin rezistorla paralel qoşulduğu hala uyğun gəlir. Pozistorlarm xarakterizə olunduğu əsas parametrlər termistorlara uyğundur.
Pozistorlar 100 hs tezliyə qədər işləyən dəyişən və sabit cərəyan dövrələrində temperaturun və güclənmənin avtomatik tənzim edilməsi, temperaturun kompensasiya edilməsi, qurğuları və cihazları artıq qızdırılmadan mühafizə üçün, cərəyanı məhdudlaşdırıcı və stabilləşdirici sxemlərdə və təmassız açıb-bağlayıcı elementlər kimi istifadə olunur. Bu növ cihazlardan biri də silisium karbiddən hazırlananvaristordur. Varistorun müqaviməti tətbiq olunan gərginlikdən asılı olur. Onun volt-amper xarakteristikası qeyri- xətti xarakter daşıyır (şəkil 4.3). Xarakteristika simmetrik olduğundan varistor həm dəyişən, həm də sabit cərəyan dövrələrində işlədilə bilir.
Cihazın əsas parametrləri aşağıdakılardır: cərəyanın və gərginliyin sabit qiymətlərində statik müqavimət (Rst= U/J), dəyişən cərəyana görə dinamik müqavimət (Rd=delta U/delta J), qeyri- xəttilik əmsalı-xarakteristikanın verilmiş nöqtəsində Rst-nin Rd-yə nisbəti (beta=Rst/Rd), qeyri- xəttilik göstəricisi (alfa= l/beta= =Rd/Rst), impuls gərginliyinin ən böyük amplitudu, buraxılabilən səpələnmə gücü. Varistorun işçi gərginliyini son iki parametrə görə təyin edirlər. Varistorlar elektrik kəmiyyətlərinin tənzim edilməsi, cərəyanın və gərginliyin staballəşdirilməsi, cihazların və sxemlərin artıq gərginlikdən mühafizə edilməsi üçün istifadə olunur.
qədər, yarımkeçiricidən vakuuma çıxmaq üçün isə
qədər enerji vermək lazımdır. Əgər metalın çıxış işi ya- rımkeçiricininkindən çox olarsa, təmas yarananda elektronların yarımkeçiricidən metala axını üstünlük təşkil edəcəkdir. Nəticədə metal mənfi, yarımkeçirici müsbət yüklənəcək və təmas sərhədində onların arasında təmas potensial fərqi yaranacaqdır. Elektronların istiqamətlənmiş hərəkəti (axını) Fermi səviyyələri bərabərlə şənə kimi davam edəcəkdir (şəkil 5.7 b). Elektronların təmasyanı sahədən getməsi nəticəsində yarımkeçiricinin bu sahəsində tükənmə baş venir və onun müqaviməti çoxalır. Yarımkeçiricidə fəza yükü sahəsinin eni bir neçə mikrometr, metalda isə 10'4mkm-dən az olduğuna görə təmasyanı sahədə yarımkeçiricinin enerji zonaları yuxarıya əyilir. Elektron əmələ gəlmiş səddi dəf etmək və bir maddədən digərinə keçmək üçün Fermi səviyyəsinin enerjisindən əlavə
enerjisinə malik olmalıdır. Ya- rımkeçiricinin kasıblaşmış təmasyanı qatı təmasdan cərəyan axmasına mane olur və sərhəddi bağlayıcı rol oynayır. Bu halda xarici gərginlik daxili sahə ilə eyni istiqamətdə olarsa, həcmi yük sahəsinin eni çoxalır. Xarici gərginlik əks istiqamətdə olanda isə bu sahənin eni azalır. Beləliklə, tükənmiş qat yarananda metalın yarımkeçirici ilə təması düzləndirici xüsusiyyətə malik olur və belə təmasın xarakteristikası adi p-n keçidin xarakteristikasına uyğun olur.
