جامع ترین دوره آموزش الکترونیک با مهندس زوارقی؛ بخش دوم جلسه 1

سلام و عرض ادب خدمت دوستان عزیزم. امیدوارم حالتون خوب باشه. بریم به ادامه ی مبحث الکترونیک از جلسه ی قبل.

هرچند توی تعطیلات سال نو هستیم و اکثر شما در حال گشت و گذار و لذت بردن از این ایام هستید، ولی ما برای ادای تعهدی که نسبت به شما داریم، همچنان مطالب را برای شما تولید می کنیم و میدواریم براتون مفید باشند. پس توی این جلسه هم همراه ما باشید. توی جلسه قبلی مبحث الکترونیک را شروع کردیم که می تونید از این لینک، اول اون جلسه رو مطالعه کنید و بعد برگردید به این جلسه.

با مقایسه ی حامل های بار الکتریکی در هادی ها و نیمه هادی ها متوجه می شویم که هدایت الکتریکی نیمه هادی خالص بسیار کمتر از هادی هاست.

نیمه هادی ها از مرتبه ی 10¹⁰ یا 10¹³ و هادی ها از مرتبه 10²³

در فیزیک الکترونیک براساس قانون اثر – جرم داریم: np = n_i²

* در صورتیکه یک نوع ناخالصی به نیمه هادی اضافه شود داریم:

1- در نیمه هادی نوع : N اتم های 5 ظرفیتی اضافه می شود و در این حالت تعداد الکترون های آزاد و حفره ها برابر است با: (اندیس N یعنی میزان حفره ها در نیمه هادی نوع N)

2- در نیمه هادی نوع P اتم های 3 ظرفیتی اضافه می شود و در این حالت داریم:

اندیس P یعنی الکترون های آزاد در نیمه هادی نوع P

* در صورتیکه دو نوع ناخالصی به یک نیمه هادی اضافه شود داریم: P + N_D = n + N_A

مطابق شکل روبرو از به هم پیوستن دو نیمه هادی نوع N و P تشکیل می شود. در حقیقت زمانی که دو نیمه هادی نوع N و P به صورت روبرو تشکیل یک پیوند PN را می دهند، در محل اتصال، الکترون، الکترون های ناحیه N، حفره های ناحیه P را پر می کنند. به عبارتی با ترکیب الکترون آزاد و حفره یک زوج الکترون آزاد و حفره از بین رفته و به این صورت ناحیه ی تهی ایجاد می شود.

ناحیه ی تهی یعنی ناحیه ای از حامل ها. با تشکیل ناحیه تهی، تعدادی بار مثبت در ناحیه ی N و تعدادی بار منفی در ناحیه ی P داریم (مطابق شکل بالا). که این امر باعث ایجاد یک میدان الکتریکی E_O می شود. هر چه حامل های بیشتری با هم ترکیب شوند، عرض ناحیه ی تهی بیشتر شده و در نتیجه میدان الکتریکی E_O قویتر می شود. ترکیب الکترون های آزاد و حفره ها تا جایی ادامه پیدا می کند که میدان E_O اینقدر قوی شود که دیگر الکترونها نتوانند به سمت ناحیه P حرکت کنند. در این زمان ترکیب الکترون های آزاد و حفره ها متوقف می شود. این میدان باعث ایجاد یک اختلاف پتانسیل می شود که رابطه ی میدان الکتریکی نهایی ایجاد شده و همینطور اختلاف پتانسیل به صورت زیر می باشد:

همچنین رابطه ی زیر وجود دارد:  N_A X_P = N_D X_N

رابطه ی بالا به این معنی است که برای نیمه هادی های نوع و در پیوند PN، هر کدام که چگالی ناخالصی بیشتری داشته باشد، عرض ناحیه ی تهی مربوط به آن کمتر است. به عبارتی سمتی که چگالی ناخالصی کمتری داشته باشد ناحیه تهی در آن بیشتر پیشرفت می کند.

خب جلسه اول از این فصل هم تمام شد. امیدوارم با مطالعه ی این پست ذهنیت آماده ای برای دیدن آموزش نهایی در ویدئوی آموزشی هم داشته باشید که برای دیدن اون می تونید به این آدرس از فروشگاه وبسایت مون مراجعه کنید. همیشه تاکید من روی این نکته هست که جزوه هر فصل رو همزمان با دیدن ویدئوی همون فصل همزمان پیش ببرید که برای تهیه جزوه هم میتونید به این لینک مراجعه کنید. البته فراموش نکنید که شما امکان دیدن تمام ویدئوها رو در کانال یوتیوب ما دارید و از این لینک می تونید به این فصل هم دسترسی داشته باشید.

منتظر شنیدن نظرات شما عزیزان هستیم تا از کیفیت روند آموزش هامون مطلع بشیم.

موفق باشید