Transistor nasıl metalleri və elektrik akımını elektronlarla istifadə edir?
Transistorlar Metal və Cari Elektronlardan necə İstifadə edir?
Transistorlar, mühürləri amplit qazandırmak və ya elektrik dövrələrini açmaq üçün əsasən istifadə olunan yarı-mütləqqi cihazlardır. Transistorların daxili mekanizmi yarı-mütləqqi materiallarından (məsələn, silis və ya germeni) ibarət olsa da, onlar doğrudan metal və cari elektronlardan istifadə etmir. Amma transistorların istehsalı və işləri bəzi metal komponentlər və elektron axını ilə bağlı kavramları ehtiva edir. Aşağıda transistorların necə işlədiyinin və onların metal və cari elektronlarla olan əlaqəsinin ətraflı izahı verilir.
Transistorların Əsas Strukturu və İş Prinsipi
1. Əsas Struktura
Transistorlar üç əsas növə ayrılır: Bipolyar Keçid Transistorları (BJT), Sahə Effekt Transistorları (FET) və Metall-Oksid-Semiconductor Sahə Effekt Transistorları (MOSFET). Burada, ən ümumi növ olan NPN BJT-ə diqqət yetiriləcəkdir:
Emitter (E): Adətən yüksək dozalıdır, çoxlu sayıda azad elektron təmin edir.
Baza (B): Az dozalanır, cürəni idarə edir.
Kollektor (C): Az dozalanır, emitterdən gələn elektronları toplayır.
2. İş Prinsipi
Emitter-Baza Keçidi (E-B Keçidi): Baza emitterə nisbətən irəlilərinə zərbələndirildiyi zaman, E-B keçidi hərəkət edir və elektronlar emitterdən bazaya aksetir.
Baza-Kollektor Keçidi (B-C Keçidi): Kollektor baza nisbətən geriyə zərbələndirildiyi zaman, B-C keçidi ləğv rejimindədir. Amma, əgər bazada kifayət qədər cürən varsa, kollektor və emitter arasında böyük cürən hərəkət edir.
Metal və Cari Elektronların Rolu
1. Metal Elaqələr
Qablaşdırıcılar: Transistorun emitter, baza və kollektoru adətən metal qablaşdırıcılar vasitəsiylə xarici dövrələrə bağlanır. Bu metal qablaşdırıcılar, etibarlı cürən transferini təmin edir.
Metal Yükləmə Katmanları: İntegre dövrələrdə, transistorun müxtəlif hissələri (məsələn, emitter, baza və kollektor) adətən daxili olaraq metal yükləmə katmanları (adi də alüminium və ya mis) vasitəsiylə bağlanır.
2. Cari Elektronlar
Elektron Axını: Transistorun daxilində, cürən elektronların hərəkəti tərəfindən yaranır. Məsələn, NPN BJT-də, baza emitterə nisbətən irəlilərinə zərbələndirildiyi zaman, elektronlar emitterdən bazaya aksetir və bu elektronların çoxluğu kollektora davam edir.
Dəlik Axını: P tipi yarı-mütləqqilərdə, cürən də dəliklər (elektronların çatışdığı boşluqlar) tərəfindən taşınabilir və bu dəliklər müsbət yük növbəçisi kimi qarşılanır.
Xüsusi Nümunələr
1. NPN BJT
Irəlilərinə Zərbələndirmə: Baza emitterə nisbətən irəlilərinə zərbələndirildiyi zaman, E-B keçidi hərəkət edir və elektronlar emitterdən bazaya aksetir.
Geri Zərbələndirmə: Kollektor baza nisbətən geriyə zərbələndirildiyi zaman, B-C keçidi ləğv rejimindədir. Amma, bazada olan cürən nəticəsində, kollektor və emitter arasında böyük cürən hərəkət edir.
2. MOSFET
Vasa (G): Semiconductordan soyutlanmış bir insulyator (adi də silis dioksidi) vasitəsiylə, vasa voltajı kanalın ileticilik dərəcəsini idarə edir.
Mənbə (S) və Drenaj (D): Xarici dövrələrə metal qablaşdırıcılar vasitəsiylə bağlanır, mənbə və drenaj arasındakı cürən vasa voltajı tərəfindən idarə edilir.
Müəyyənləşdirilmə
Transistorların əsas iş prinsipi yarı-mütləqqi materialların daxilində elektron və dəliklərin hərəkəti ilə bağlıdır, amma metal transistorların istehsalı və işləri zamanı əhəmiyyətli rol oynayır. Metal qablaşdırıcılar və metal yükləmə katmanları etibarlı cürən transferini təmin edir və cari elektronlar yarı-mütləqqi cihazların işləməsinin əsas nəvəsidir. Bu mekanizmlər vasitəsilə, transistorlar effektiv olaraq mühürləri amplit qazandıra bilir və ya elektrik dövrələrini aça bilir.
