نحوه جمع آوری ترانزیستور از دیودها. چگونه یک باتری آفتابی از ترانزیستورها یا دیودها ایجاد کنیم؟ اصل اساسی کار

این مقاله به اولین مکان برای کسانی که دوست دارند و می توانند تشکیل دهند، علاقه مند خواهند شد. البته، شما می توانید دستگاه های مختلف و لوازم مختلف را خریداری کنید، از جمله محصولات مونتاژ فتوولتائیک خورشیدی یا فشرده سازی. اما صنایع دستی بسیار جالب تر برای ایجاد دستگاه خود، که شبیه به دیگران نیست، اما دارای خواص منحصر به فرد است. به عنوان مثال، از ترانزیستورها با دستان خود می توانند از یک باتری خورشیدی ساخته شوند، بر اساس این باتری خورشیدی می تواند جمع آوری شود دستگاه های مختلفبه عنوان مثال، سنسور روشنایی یا شارژر کم قدرت.

ما یک باتری خورشیدی را جمع آوری می کنیم

در ماژول های هلیوم صنعتی به عنوان یک عنصر که نور خورشید را به برق تبدیل می کند، سیلیکون استفاده می شود. به طور طبیعی، این مواد پردازش مناسب را تصویب کرده است، که عنصر طبیعی را در نیمه هادی بلورین تبدیل کرده است. این کریستال به بهترین صفحات بریده شده است که پس از آن به عنوان پایه ای برای مونتاژ ماژول های بزرگ خورشیدی خدمت می کنند. همان مواد در تولید دستگاه های نیمه هادی استفاده می شود. بنابراین، در اصل، از تعداد کافی ترانزیستورهای سیلیکون می تواند ساخته شود باتری آفتابی.

برای تولید باتری هلیوم، بهتر است از دستگاه های قدرتمند قدیمی استفاده کنید که "P" یا "CT" را برچسب گذاری کرده اند. ترانزیستور قوی تر، بزرگترین منطقه دارای یک کریستال سیلیکون است، و بنابراین، منطقه بزرگتر یک فتوسل دارد. مطلوب است که آنها کارگران بودند، در غیر این صورت استفاده از آنها می تواند مشکل ساز شود. البته می توانید از ترانزیستورهای معیوب استفاده کنید. اما در عین حال، هر یک از آنها باید برای عدم وجود یک مدار کوتاه در یکی از دو انتقال بررسی شود: امیتر - پایه یا جمع آوری - پایه.

از ساختار ترانزیستورهای مورد استفاده (P-N-P یا N-P-N)، قطبیت باتری ایجاد شده بستگی دارد. به عنوان مثال، KT819 دارای ساختار N-P-N است، بنابراین مثبت ("+") خروجی پایه، اما منفی ("-") - نتیجه گیری امیتر و جمع کننده. و ترانزیستور نوع P201، P416 دارای ساختار P-N-Rبنابراین برای آنها منفی ("-") خروجی خروجی پایه، اما مثبت ("+") - نتیجه گیری از امیتر و منیفولد. اگر شما داخلی P201 - P203 را به عنوان یک مبدل عکس بگیرید، سپس با روشنایی خوب، می توانید در خروجی فعلی تا سه میلی آمپر Aver با ولتاژ 1.5 ولت دریافت کنید.

ترانزیستور P202M

پس از انتخاب نوع و مقدار کافی ترانزیستورها جمع آوری می شود، به عنوان مثال، P201 یا P416، شما می توانید باتری خورشیدی را شروع کنید. برای انجام این کار، در دستگاه خسته کننده باید فلنج ترانزیستورها را غرق کنید و حذف کنید بالا موارد سپس شما باید یک عملیات معمول، اما لازم را برای بررسی تمام ترانزیستورها در مورد استفاده از آنها به عنوان فتوسل نگه دارید. برای انجام این کار، با استفاده از یک مولتی متر دیجیتال با تنظیم آن به حالت Milliammeter با محدوده اندازه گیری تا 20 میلیمام. ما پروب "مثبت" را با جمع کننده ترانزیستور تست و "منهای" - با پایه متصل می کنیم.

اگر روشنایی بسیار خوب باشد، مولتی متر ارزش فعلی را از 0.15 تا 0.3 میلیمتر نشان می دهد. اگر مقدار فعلی کمتر از حداقل مقدار باشد، این ترانزیستور بهتر از استفاده نیست. پس از بررسی جریان، ولتاژ را بررسی کنید. بدون حذف پیامدهای حاصل از نتیجه، مولتی متر باید به اندازه گیری ولتاژ در محدوده به یک ولت تبدیل شود. در عین حال، دستگاه باید ولتاژ برابر با حدود 0.3 ولت را نشان دهد. اگر شاخص های فعلی و ولتاژ مربوط به مقادیر داده شده باشد، ترانزیستور برای استفاده به عنوان یک فتوسل در باتری خورشیدی مناسب است.

طرح اتصالات ترانزیستور در پانل خورشیدی

در صورت امکان، می توانید سعی کنید ترانزیستورها را با حداکثر شاخص ها انتخاب کنید. در برخی از ترانزیستورها از لحاظ مکان نتیجه گیری برای نصب باتری، ممکن است راحت تر برای انتقال پایه - امیتر باشد. سپس جمع کننده رایگان است. و آخرین اظهارنظر در هنگام ساخت یک باتری هلیوم از ترانزیستورها در ذهن داشته باشید. هنگام جمع آوری باتری، باید از گرما گرما مراقبت کنید، زیرا هنگامی که توسط یک کریستال نیمه هادی گرم می شود، حدود 0.5 درصد از ولتاژ اولیه را در هر درجه بعدی شروع می شود.

ترانزیستورهای P203E با رادیاتور خنک کننده

در یک روز آفتابی تابستان، کریستال کریستال می تواند به دمای + 80 درجه سانتیگراد گرم شود. در چنین درجه حرارت بالا، هر عنصر موجود در باتری هلیوم می تواند به طور متوسط \u200b\u200b0.085 ولت را از دست بدهد. بنابراین، بهره وری از چنین باتری خود ساخته شده به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این به منظور کاهش تلفات، و یک سینک گرما مورد نیاز است.

ترانزیستور طبیعی به عنوان عنصر فتوولتائیک خورشیدی

علاوه بر این واقعیت که ترانزیستور معمولی می تواند به سادگی به یک مبدل فوتوالکتریک تبدیل شود، با فانتزی کوچک شما می توانید آن را در سایر طرح های مفید با استفاده از خواص فتوالکتریک نیمه هادی استفاده کنید. و دامنه این خواص ممکن است غیر منتظره باشد. علاوه بر این، ترانزیستور اصلاح شده را می توان در دو نسخه استفاده کرد - در حالت باتری خورشیدی و در حالت فوتوترانسستور. در حالت باتری خورشیدی از دو نتیجه گیری (پایه - جمع کننده یا پایه - امیتر) بدون هیچ گونه اصلاح، یک سیگنال الکتریکی تولید شده توسط یک نیمه هادی در طول روشنایی آن حذف می شود.

PhotoTransistor یک دستگاه نیمه هادی واکنش نشان می دهد به جریان نور و کار در تمام دامنه های طیف. این دستگاه انتشار گازهای گلخانه ای را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. جریان مستقیمهمزمان آن را افزایش داد. جریان کلکتور فوتوترانسفرین بسته به قدرت تابش است. شدیدتر از منطقه پایه فوتوترانزستور برجسته شده است، بیشتر جریان جمع آوری می شود.

از یک ترانزیستور متعارف، نه تنها یک فتوسل می تواند ساخته شود، که انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. ترانزیستور معمولی به راحتی می تواند به یک فتوتراپیستور تبدیل شود و از آن در آینده استفاده کند. عملکرد. تقریبا هر ترانزیستور برای چنین اصلاحاتی مناسب است. به عنوان مثال، سری MP. اگر ترانزیستور را با نتیجه گیری تغییر دهید، می بینیم که پایه پایه به طور مستقیم به مسکن ترانزیستور جوش داده شده است و نتیجه گیری های امیتر و گردآورنده جدا شده و به داخل شروع می شود. الکترود ترانزیستور مثلث قرار دارد. اگر ترانزیستور را عوض کنید، به طوری که بالای این مثلث پایه است - به شما تبدیل شده است، جمع کننده باقی خواهد ماند، و امیتر در سمت راست است.

مسکن ترانزیستور، زباله از امیتر

در حال حاضر سوپفل باید قبل از رسیدن به سوراخ پایان به پایان، بدن ترانزیستور از امیتر را به طور منظم تحت فشار قرار دهد. PhotoTransistor آماده کار است. هر دو فتوسل از ترانزیستور و فتوتراستور خود ساخته شده می تواند در طرح های مختلفی که به نور پاسخ می دهند استفاده شود. به عنوان مثال، در سنسورهای روشنایی که کنترل روشن و خاموش را کنترل می کنند، به عنوان مثال، نورپردازی خارجی.

طرح ساده ترین سنسور روشنایی

و آنها و سایر ترانزیستورها را می توان در طرح های ردیابی برای موقعیت خورشید برای کنترل پانل های خورشیدی استفاده کرد. سیگنال ضعیف با استفاده از این ترانزیستورها، به عنوان مثال، یک ترانزیستور کامپوزیت Darlington، که به نوبه خود کنترل رله های قدرت را کنترل می کند، کاملا تقویت شده است.

نمونه هایی از استفاده از چنین خانه های خانگی را می توان با مجموعه ای عالی به ارمغان آورد. دامنه درخواست آنها تنها توسط فانتزی و تجربه انسانی محدود شده است که برای چنین کاری انجام شده است. فلش کریسمس کریسمس، رگولاتورهای نور اتاق، کنترل نورپردازی طرح کلبه... همه اینها را می توان با دستان خود انجام داد.

چگونه ترانزیستورهای مختلفی از انواع مختلف انجام می دهند؟ .. چگونه نیمه هادی ها را تمیز می کنند و به آنها یک ساختار تک کریستال می دهند؟ .. چه روش هایی به شما اجازه می دهد تا وارد ناخالصی نیمه هادی های مثبت و منفی در نیمه هادی کنید؟ .. چگونه ترانزیستورهای معمولی هستند ، Mesatransistors و Planar تولید؟ .. چه معضلات پیچیده به شکل پایه ای در ترانزیستورها برای تقویت HF قرار می دهد؟ .. همه این مسائل در اینجا توسط پروفسور راديولم در نظر گرفته شده است.

من به گفتگو شما در مورد ترانزیستورها گوش دادم و با رضایت خاطر نشان کردم که Identikin به شما تمام مفاهیم اساسی مربوط به این مواد فعال را توضیح می دهد، که برای چند سال به طور موفقیت آمیز با موفقیت جایگزین لامپ های خلاء در اکثر انواع تجهیزات الکترونیکی جایگزین شده است.

شما به خوبی فهمید، من نمی دانم که متغیرهای ضعیف بین پایه اعمال می شوند و امیتر توسط جریان پایگاه داده تعیین می شود که به نوبه خود باعث جریان کلکتور می شود. می توان گفت که افزایش ترانزیستور با نسبت تغییر جریان فعلی به تغییر در تغییر فعلی به آن تعیین می شود.

تمیز کردن نیمه هادی ها

من فکر می کنم شما می خواهید بدانید که چه نوع ترانزیستورها وجود دارد و چگونه آنها را انجام می دهند. بنابراین، من سعی خواهم کرد تا ویژگی های اساسی ترانزیستورها و تکنولوژی تولید آنها را توصیف کنم.

ترانزیستورها از آلمان یا سیلیکون تولید می شوند و در ابتدای چرخه تولید شما نیاز به یک نیمه هادی بسیار تمیز با ساختار بلوری بی عیب و نقص دارید.

برای از بین بردن ناخالصی ها، روش گرمایش، که ذوب منطقه نامیده می شود. میله نیمه هادی به یک کوارتز تبدیل می شود و گرم می شود تا زمانی که منطقه میله باریک ذوب شود. سپس این منطقه مذاب به آرامی از یک انتهای میله نیمه هادی به سمت دیگر حرکت می کند. اینجا چه خبره؟ ناخالصی ها تلاش می کنند تا در بخش مذاب باقی بمانند. با حرکت دادن این منطقه از یک انتهای میله به دیگری، ما ناخالصی ها را در یک طرف جمع آوری می کنیم و بقیه میله ها را از آنها تمیز می کنیم. پس از آن، انتهای میله ای که در آن ناخالصی ها جمع آوری شد قطع شد و در بخش خالص خالص، بیش از یک اتم ناخالصی در هر صد میلیون اتم نیمه هادی وجود ندارد.

گرمایش فرکانس بالا

شما ممکن است بخواهید بدانید که چگونه نیمه هادی را با یک منطقه باریک گرم کنید که در آن دمای زمانی که تمیز کردن آلمان و هنگام تمیز کردن سیلیکون می شود، گرم شود؟ در این مورد، کمک توسط الکترونیک نامیده می شود. منطقه ذوب شده همراه با یک بوته در کویل قرار دارد، که جریان قوی فرکانس بالا را جریان می دهد. این جریان منجر به جرم جریانهای نیمه هادی می شود که آن را به شدت گرم می کند. کویل به آرامی در امتداد crucible حرکت می کند، که باعث حرکت مربوط به منطقه مذاب می شود (شکل 132).

حرارت میدان مغناطیسی، باعث ایجاد جریان های فرکانس بالا و به نوبه خود تولید جریان در جرم نیمه هادی، از گرمای شعله با کمک شعله هماهنگ شده است.

گرمای شعله، درجه حرارت بدن را افزایش می دهد و از سطح به علت هدایت حرارتی، کالری به بدن نفوذ می کند. با حرارت بالا با فرکانس بالا، گرما بلافاصله کل توده بدن گرم را پوشش می دهد.

من اضافه خواهم کرد که این روش همچنین می تواند برای گرم کردن دی الکتریک استفاده شود، اما پس از آن، میدان الکتریکی (و نه یک مغناطیسی) در بدن گرم ایجاد می شود. برای این منظور، بدن گرم بین صفحات خازن قرار می گیرد، که ولتاژ HF متصل است. این روش در پزشکی استفاده می شود، جایی که آن را به عنوان فرکانس بالا DIATERMY نامیده می شود.

شکل. 132. تمیز کردن نیمه هادی توسط ذوب منطقه.

شکل. 133. محل سه عنصر تشکیل ترانزیستور.

گرفتن یک کریستال تک

بگذارید ما را به نیمه هادی بازگردانیم. حالا که آنها به خوبی تمیز هستند، آنها باید یک ساختار کریستال بی عیب و نقص را ارائه دهند. واقعیت این است که معمولا نیمه هادی شامل تعداد زیادی از کریستال های تصادفی واقع شده است. چنین ایجاد کریستال ها باید به یک کریستال تک، با ساختار بلوری فوق العاده همگن در کل جرم تبدیل شود.

برای انجام این کار، کل نیمه هادی باید دوباره ذوب شود؛ این عملیات نیز با استفاده از جریان های RF که از طریق کویل جریان دارد انجام می شود. یک کریستالی کوچک به یک دانه برای کریستالیزاسیون بی عیب و نقص از کل جرم به ذوب معرفی می شود، و مقدار مورد نیاز ناخالصی های نوع N یا P بسته به نوع ترانزیستورهای آینده.

پس از خنک شدن، یک کریستال تک با یک توده چند کیلوگرم به دست می آید. سپس آن را برای تعداد زیادی از قطعات کوچک درمان می شود، هر کدام از آنها بعدا به یک ترانزیستور تبدیل می شوند. به استثنای بلوک های ترانزیستورهای با قدرت بالا، این قطعات حدود 2 میلیمتر طول و عرض و چند دهم میلی متر در ضخامت دارند.

جریان

بنابراین ما بایستی برای پایه داریم. چگونه می توان ترانزیستورها را ساخت؟ شما به راحتی می توانید حدس بزنید که برای این در هر دو طرف پایه شما نیاز به یک نوع ناخالصی است که مخالف آن پایه شامل.

برای انجام این کار، چندین راه وجود دارد. اگر پایه از نوع P ژرمانیوم ساخته شده باشد، پس از آن در هر دو طرف آن را می توان توسط قرص های کوچک از هند تحمیل کرد، ترجیح می دهد نوع نوع N. ما تمام این را به درجه حرارت که هند شروع به ذوب می کنیم گرم می کنیم؛ شیدایی آلمان، همانطور که قبلا صحبت کرده ام، تنها زمانی که به 940 درجه سانتیگراد گرم می شود، به مایع اضافه می شود.

اتم های هند در آلمان مشغول به کار هستند؛ نفوذ توسط حرکت حرارتی تسهیل می شود.

بنابراین، در یک طرف پایه، امیتر تشکیل شده است، و از سوی دیگر - جمع کننده (شکل 133). دومی باید بزرگتر از امیتر، حجم باشد، زیرا جریان ها قدرت بیشتری را بر روی آن قرار می دهند. بدون شک به هر یک از این سه الکترود، لازم است که خروجی سیم جوش داده شود.

انتشار و الکترولیز

روش تشکیل امیتر و جمع کننده فقط در تولید ترانزیستورهای آلیاژ توصیف شده است. اما امیتر و جمع کننده نیز می تواند توسط انتشار ایجاد شود. برای این منظور، نیمه هادی به دمای نزدیک به نقطه ذوب گرم می شود و آن را در فضای گاز خنثی حاوی جفت ناخالصی های مورد نظر برای تشکیل امیتر و جمع آوری قرار می گیرد. اتم های ناخالصی به راحتی به نیمه هادی نفوذ می کنند. بسته به دوز بخار ناخالصی و مدت زمان عملیات، عمق نفوذ ممکن است بیشتر یا کمتر باشد. این ضخامت پایه را تعیین می کند.

روش انتشار بسیار مناسب برای تولید است. ترانزیستورهای قدرتمنداز آنجایی که اجازه می دهد تا شما را به ناخالصی ها در مناطق بزرگ وارد کنید - به این ترتیب شما می توانید امیتر و جمع آوری ابعاد لازم را به اندازه کافی برای انتقال نسبت به جریانهای بزرگ تشکیل دهید.

روش انتشار شبیه به روش الکترولیتی است که در آن نیمه هادی ها در معرض پیپ مایع حاوی مخلوط نوع متضاد قرار می گیرند.

همانطور که می بینید، برای تولید ترانزیستورها، مواد در حالت جامد - اسپری، در مایع - الکترولیز و انتشار گازی استفاده می شود.

ترانزیستور توسط یکی از روش های شرح داده شده ایجاد شده است، به طوری که نور باعث ایجاد اثر فتوولتائیک در نیمه هادی نمی شود. در مسکن، خلاء ایجاد می شود یا آن را با گاز خنثی ایجاد می کند، مانند نیتروژن برای جلوگیری از اکسیداسیون آلمان یا سیلیکون با اکسیژن هوا. موارد برای ترانزیستورهای قدرتمند با چنین محاسباتی ساخته می شوند تا بتوانند گرما را از بین ببرند و از این طریق از گرمایش بیش از حد نیمه هادی جلوگیری می کنند. چنین مسکن رادیاتور غرق گرما است، دارای اندازه های بزرگ است.

فرکانس های بالا مشکلات را مطرح می کنند

ترانزیستور فرکانس بالا، الزامات ضخامت پایه را اعمال می کند.

اگر ضخامت آن بسیار کوچک باشد، یک ظرف نسبتا بالا بین امیتر و جمع کننده تشکیل شده است. سپس جریان های HF، به جای عبور از دو انتقال، به طور مستقیم از فرستنده به جمع کننده، که صفحات خازنی عجیب و غریب هستند عبور می کنند.

آیا باید برای کاهش این ظرفیت ناخواسته برای افزایش ضخامت پایه استفاده شود؟ شما، Lokhankin، بدون شک این تصمیم را ارائه می دهند. بیایید ببینیم که چقدر منطقی است.

با افزایش فاصله جداسازی امیتر و جمع کننده، شما الکترونها را مجبور به انجام دو راه طولانی تر می کنید. با این حال، در نیمه هادی، سرعت حرکت الکترونها و سوراخ ها نسبتا کم است: در مورد. فرض کنید ضخامت پایه یکی از یک میلیمتر است. برای انتقال این بیش از یک فاصله کوتاه، الکترونها 2.5 میکروتر مورد نیاز است.

این برابر با مدت زمان نیمی از دوره جریان با فرکانس مربوط به طول موج برابر است. همانطور که می بینید، با چنین ضخامت پایه، می توانید تنها جریان های مربوط به امواج طولانی را افزایش دهید.

به همین دلیل است که در ترانزیستورهای RF ضخامت پایه باید به طور قابل توجهی کمتر ساخته شود. با ضخامت پایه، 0.001 میلیمتر می تواند توسط امواج تا و برای دریافت امواج دیالومتر افزایش یابد، که به طور خاص، انتقال تلویزیون انجام می شود، پایه باید حتی نازک تر باشد.

همانطور که می بینید، در اینجا ما با دو مورد متناقض مواجه هستیم: به طوری که جمع کننده امیتر - جمع کننده بیش از حد بزرگ است، شما نیاز به افزایش ضخامت پایه، و به طوری که الکترونها از طریق پایگاه داده به سرعت منتقل می شود، نیاز دارد به عنوان نازک تر انجام شود

راه حل برای مشکل

چگونه از این معضل خارج شویم؟ این بسیار ساده است، برای کاهش ظرفیت، کاهش فاصله بین دو صفحه، در نقش آن، امیتر و جمع کننده در اینجا نیست، اما به شدت امکان کاهش مناطق خود را در انتقال.

شکل. 134. درمان الکترولیتی با چوب مایع.

شکل. 135. ترانزیستور که در آن یک ناحیه نیمه هادی بین پایه و جمع کننده وجود دارد که باعث افزایش در فرکانس های بالا می شود.

برای این منظور، ناخالصی ها به گونه ای معرفی می شوند که امیتر و جمع کننده باید شکل مخروط ها را داشته باشند، رأی هایی که بر پایه قرار می گیرند. این نتیجه به ویژه در پردازش هر دو طرف به وسیله صفحه نیمه هادی با جت های مایع، که تحت تاثیر ولتاژ باعث الکترولیز می شود، به دست می آید و به این ترتیب به تدریج اتم ها را می کشد و دهانه واقعی را در نیمه هادی ایجاد می کند. هنگامی که پایین این انقباض ها به اندازه کافی از یکدیگر جدا می شوند، جهت ولتاژ را تغییر می دهند و مقدار کافی از ناخالصی ها به مایع افزوده می شود، که با استفاده از الکترولیز، به انقباض هایی که امیتر را تشکیل می دهند، معرفی می کنند گردآورنده (شکل 134).

یک دسته از ترانزیستورهای RF وجود دارد که در آن لایه پایه به صادر کننده حاوی مقدار افزایش ناخالصی ها است که سرعت الکترون را افزایش می دهد و به این ترتیب امکان افزایش فرکانس های بالاتر را فراهم می کند. چنین ترانزیستورها Drift نامیده می شوند؛ آنها اجازه می دهند امواج دیمونی را افزایش دهند.

شما می توانید در این راستا با قرار دادن بین پایه و جمع آوری آنچه که منطقه با هدایت خود نامیده می شود (شکل 135) بروید. این یک لایه از آلمان بسیار تمیز یا سیلیکون است و بنابراین هدایت متوسطی دارد. این منطقه یک پایه بسیار نازک از جمع کننده را جدا می کند، که ظرف را بین امیتر و جمع کننده کاهش می دهد و به شما امکان می دهد فرکانس های بسیار بالا را تقویت کنید.

ترانزیستورها با Messuctura

روش دیگری برای ساخت ترانزیستورهای قادر به کار در فرکانس های چند هزار مگا هرتز استفاده می شود، به طور خاص، آنها به ویژه در نمودارهای ورودی تلویزیون استفاده می شود.

برای تولید چنین ترانزیستورها یک نوع صفحات ژرمانیوم را دریافت می کنند که به عنوان یک جمع کننده خدمت می کنند. یک نوار طلا به طور جدی به سمت پایین صفحه قرار دارد - نتیجه آینده. طرف بالای صفحه در معرض بخار آنتیموان قرار دارد. این مخلوط نوع N، تراکم آن سطح بالاتر است، پایه را تشکیل می دهد. سپس، در همان قسمت از صفحه، روش انتشار توسط یک نوع P (معمولا آلومینیوم) معرفی شده است، که امیتر را تشکیل می دهد. این انتشار از طریق شبکه ساخته شده است، به عنوان یک نتیجه از آن آلومینیوم بر روی سطح با نوارهای باریک ذخیره می شود (شکل 136، a).

پس از اتمام این عملیات، قطرات کوچک موم به سطح اعمال می شود، هر کدام یک از طرفین نیمه هادی نیمه هادی P نوع را پوشش می دهد - امیتر آینده، و بخش دیگری بخشی از نوع N - پایه آینده است (شکل 136، ب).

شکل. 136. مراحل متوالی تولید Mesatransistor: A - انتشار از طریق نوع ناخالص نوع P؛ B - استفاده از قطرات موم بر روی سطح تشکیل امیتر و پایه؛ B - اسید درمان و جداسازی صفحه در ترانزیستورهای جداگانه.

شکل. 137. مراحل تولید ترانزیستور با توجه به تکنولوژی مسطح: A - یک لایه عایق دی اکسید سیلیکون به لایه اپیتاکسیال اعمال می شود؛ ب - در یک لایه عایق، یک پنجره را ایجاد کنید، که از طریق آن روش انتشار با نوع P تزریق می شود؛ ب - پس از استفاده از یک لایه عایق جدید، آن را "پنجره" کوچکتر از اول، اندازه ها و از طریق آن را با نوع n تزریق می شود؛ G - برای دسترسی به مناطق پایه و امیتر، سوراخ های پر از فلز را باز کنید تا نتیجه گیری شود. D - بستر بر روی یک صفحه فلزی تقویت می شود که به عنوان یک برداشت جمع کننده عمل می کند.

سپس کل صفحه با اسید درمان می شود، که تمام بخش های فرستنده ها و پایه ها را مخلوط می کند، به استثنای موم محافظت شده. در حال حاضر تنها برای برش صفحه در بسیاری از ترانزیستورها باقی می ماند، زیرا فرستنده ها و پایه هایی که اسلایدهای کوچک عجیب و غریب را با یک رأس تخت تشکیل می دهند (شکل 136، B) وجود دارد. ترانزیستورها با چنین ساختار شروع به تماس با Mesa، چرا که در آمریکای جنوبی این کلمه به نام یک کوه با یک رأس تخت است.

لایه اپیتاکسیال

در حال حاضر با این کوه روی دشت بروید. تحت این، منظورم این است که تکنولوژی مسطح برای ساخت ترانزیستورها، که بسیار گسترده شده است، به این دلیل که به شما اجازه می دهد هزاران ترانزیستور را در یک کریستال تک برای یک چرخه تکنولوژیکی آماده کنید. این ترانزیستورها همچنین به افزایش فرکانس های بالا اجازه می دهند و قدرت قابل توجهی را افزایش می دهند.

اغلب، چنین ترانزیستورها بر روی یک لایه اپیتاکسیال نیمه هادی تشکیل می شوند. این چیست؟

جمع کننده باید یک خاص خاص داشته باشد مقاومت الکتریکیبه راحتی جریان را پر کنید بنابراین، توصیه می شود آن را از یک نیمه هادی با محتوای بزرگ ناخالصی انجام دهید. پایه و امیتر، برعکس، باید ناخالصی های قابل توجهی کمتر داشته باشد.

برای ایجاد تفاوت لازم، نیمه هادی هوادهی با یک لایه اپتیکال نازک پوشیده شده است. برای این، یک نیمه هادی، به عنوان مثال سیلیکون، در یک فضای هیدروژنی به دمای حدود صد درجه زیر نقطه ذوب آن گرم می شود. سپس درجه حرارت کمی کاهش می یابد و نیمه هادی در تتراکلرید سیلیکون به طور همزمان اداره می شود. دومی تجزیه می شود و لایه اپیتاکسیال بر روی سطح نیمه هادی ها، متشکل از اتم های سیلیکون واقع در ترتیب کامل شبکه کریستال، رسوب می شود. ضخامت این لایه یک ضرر از یک میلیمتر است و خلوص بالا آن مقاومت الکتریکی بالا را تعیین می کند.

تولید ترانزیستورها در تکنولوژی مسطح

تصور کنید که ما یک صفحه سیلیکون داریم که دارای یک لایه اپتیکال است. برای یک شروع، من یک لایه عایق دی اکسید سیلیکون (شکل 137) را به لایه اپیتاکسیال می رسانم. سپس، با استفاده از ترکیب شیمیایی مناسب، یک سوراخ را در یک لایه عایق باز می کنیم که از طریق آن نوع P نوع را در لایه اپیتاکسیال با روش انتشار، به عنوان مثال، بور معرفی می کنیم؛ این طرح با ناخالصی ها به عنوان مبنای ترانزیستور آینده خدمت خواهد کرد.

کل صفحه را با یک لایه عایق دی اکسید سیلیکون و اچینگ مجدد شیمیایی باز کنید، یک سوراخ کوچک را در مرکز باز کنید. از طریق این سوراخ با روش انتشار، ترکیبی از نوع n را به عنوان مثال فسفر معرفی می کنیم. بنابراین یک فرستنده ایجاد کنید.

یک بار دیگر کل صفحه را با یک لایه عایق دی اکسید سیلیکون پوشش می دهم و سپس دو سوراخ را در این لایه باز می کنم: یکی بالاتر از امیتر، و دیگری، واقع در مرکز بسیار بالاتر از پایه است. از طریق این سوراخ ها با آلومینیوم یا طلا، ما نتیجه گیری امیتر و پایه را ایجاد خواهیم کرد. همانطور که برای خروجی جمع کننده، تولید آن باعث مشکلات نمی شود - به اندازه کافی برای تقویت صفحه هدایت در سمت پایین جمع کننده است.

شما، Lokhankin، بدون شک، توجه کنید که ترانزیستور لبه انتقال با فضای اطراف تماس ندارد؛ آنها توسط یک لایه دی اکسید سیلیکونی محافظت می شوند که به طور کامل احتمال آسیب به ترانزیستور را از بین می برد. دی اکسید سیلیکون به عنوان کوارتز بیشتر شناخته شده است.

در صورت تمایل، برای افزایش ظرفیت ترانزیستور مسطح، در اصل، منطقه انتقال امیتر باید افزایش یابد - پایه؛ برای انجام این کار، شما همچنین می توانید منطقه تماس بین اتاسی را با دو منطقه افزایش دهید، و امیتر را به شکل یک دایره کوچک، بلکه به شکل یک ستاره یا یک خط شکسته بسته شده افزایش دهید.

با استفاده از فیلم های حساس به نور

با آموختن از توضیحات من در مورد تعداد زیادی از عملیات لازم برای تولید ترانزیستور در فن آوری مسطح، شما، Lyubhankin، بدون شک فکر می کنم که هزینه آن باید بسیار بالا باشد. بنابراین من عجله دارم تا آرام باشم

برای یک پذیرش، چندین ده یا حتی صدها ترانزیستور تولید می شوند. روش های فوتولیوگرافی در تولید استفاده می شود، حتی در تولید مدارهای مجتمع استفاده می شود، ما در مورد زمان دیگری صحبت خواهیم کرد.

به یاد داشته باشید که برای باز کردن سوراخ های کوچک ("ویندوز")، کل سطح ابتدا با یک فیلم حساس به نور پوشیده شده است، که تحت تاثیر نور، جامد و مقاوم در برابر حلال مورد استفاده در مرحله بعدی است. بنابراین، روشنایی بخش های سطح توسط لاک های عجیب و غریب محافظت می شود که به یک فیلم سخت تبدیل شده است.

همانطور که امیدوارم، حدس زدم که تصاویر نور از بخش های لایه اپیتاکسیال به فیلم، که نباید پردازش شیمیایی باشد، پیش بینی می شود. معمولا، طرح ریزی نور از طریق لنز انجام می شود، که اجازه می دهد تا تصویر پیش بینی شده را کاهش دهد، که به میکرمیزیم کمک می کند ...

من می توانم به شما در مورد ترانزیستورهای دیگر مانند زمینه بگویم. اما من نمی خواهم شما را تایر کنم شما می توانید ضبط نوار را خاموش کنید.

الکترونیک ما را در همه جا احاطه کرده است. اما تقریبا هیچ کس فکر نمی کند که چگونه همه چیز کار می کند. در واقع، همه چیز کاملا ساده است. این چیزی است که ما سعی خواهیم کرد امروز نشان دهیم. و بیایید با چنین عنصر مهم مانند ترانزیستور شروع کنیم. به من بگویید چه کاری انجام می دهد و چگونه ترانزیستور کار می کند.

ترانزیستور چیست؟

ترانزیستور - دستگاه نیمه هادی طراحی شده برای کنترل شوک الکتریکی.

ترانزیستور کجا اعمال می شود؟ بله، در همه جا! بدون ترانزیستور، تقریبا هیچ مدرن نیست مدار الکتریکی. آنها در همه جا در تولید تجهیزات محاسبات، تجهیزات صوتی و تصویری استفاده می شود.

زمان زمانی که microcircuits شوروی بزرگترین در جهان بود.، گذشت، و اندازه ترانزیستورهای مدرن بسیار کوچک است. بنابراین، کوچکترین دستگاه ها از اندازه یک نانومتری هستند!

کنسول نانو نشان می دهد مقدار حدود ده در منهای نهم.

با این حال، نمونه های غول پیکر به طور عمده در زمینه های انرژی و صنعت استفاده می شود.

وجود دارد انواع متفاوت ترانزیستورها: دو قطبی و قطبی، هدایت مستقیم و معکوس. با این وجود، اساس کار این دستگاه ها همان اصل است. ترانزیستور یک دستگاه نیمه هادی است. همانطور که می دانید، در نیمه هادی، حامل های شارژ الکترونها یا سوراخ هستند.

منطقه با الکترون های اضافی توسط نامه نشان داده شده است n. (منفی)، و منطقه با هدایت سوراخ - پ. (مثبت).

چگونه ترانزیستور کار می کند؟

به طوری که همه چیز بسیار روشن است، کار را در نظر بگیرید ترانزیستور دو قطبی (محبوب ترین نمایش).

(به این ترتیب - به سادگی ترانزیستور) یک کریستال نیمه هادی (اغلب استفاده می شود سیلیکون یا ژرمانیوم)، به سه منطقه با هدایت الکتریکی مختلف تقسیم شده است. مناطق به ترتیب نامیده می شوند جمع کننده, پایه و امیتر. دستگاه ترانزیستور و تصویر اسمی آن در شکل نشان داده شده است

ترانزیستورهای جداگانه هدایت مستقیم و معکوس. ترانزیستورهای P-N-P ترانزیستورها را با هدایت مستقیم و ترانزیستورهای N-P-N - با معکوس نامیده می شوند.

در حال حاضر در مورد آنچه که دو حالت عملیات ترانزیستورها هستند. عملیات ترانزیستور شبیه به عمل یک شیر آب یا شیر است. فقط به جای آب - برق. دو حالت ترانزیستور ممکن است - کار (ترانزیستور باز است) و حالت استراحت (ترانزیستور بسته شده است).

چه مفهومی داره؟ هنگامی که ترانزیستور بسته می شود، جریان از طریق آن جریان نمی یابد. در حالت باز، زمانی که یک جریان کوچک کنترل به پایگاه داده تغذیه می شود، ترانزیستور باز می شود، و جریان بالا شروع به جریان از طریق جمع کننده امیتر می شود.

فرایندهای فیزیکی در ترانزیستور

و در حال حاضر بیشتر در مورد اینکه چرا همه چیز به این صورت اتفاق می افتد، یعنی، چرا ترانزیستور باز می شود و بسته می شود. یک ترانزیستور دو قطبی بگیرید اجازه دهید آن را n-p-n ترانزیستور

اگر منبع تغذیه بین جمع کننده و امیتر را وصل کنید، الکترون های جمع کننده شروع به جذب به علاوه می کنند، اما بین جمع کننده و امیتر وجود نخواهد داشت. این از لایه پایه و لایه ی امیتر جلوگیری می کند.

اگر منبع اضافی بین پایه و امیتر را وصل کنید، الکترون ها از ناحیه N از امیتر شروع به نفوذ به منطقه پایه می کنند. در نتیجه، منطقه پایه توسط الکترون های آزاد منجمد شده است، برخی از آنها با سوراخ ها، بخشی از آن به علاوه پایه جریان می یابند، و قسمت (بیشتر) به جمع کننده می رود.

بنابراین، ترانزیستور به نظر می رسد باز می شود، و جمع کننده امیتر فعلی جریان دارد. اگر ولتاژ پایگاه داده افزایش یابد، امیتر جمع کننده فعلی افزایش می یابد. علاوه بر این، با تغییر کوچکی در ولتاژ کنترل، افزایش قابل توجهی در جریان از طریق جمع کننده امیتر وجود دارد. این بر این اثر است که بهره برداری از ترانزیستورها در تقویت کننده ها مبتنی بر است.

در اینجا به طور خلاصه و کل ماهیت عملیات ترانزیستورها. لازم است محاسبه تقویت کننده قدرت بر ترانزیستورهای دوقطبی در هر شب یا انجام شود کار آزمایشگاهی با توجه به مطالعه ترانزیستور؟ این یک مشکل نیست حتی برای یک مبتدی، اگر از کمک متخصصان خدمات دانشجویی استفاده می کنید.

احساس رایگان به دنبال کمک حرفه ای در چنین مسائل مهم به عنوان یادگیری! و اکنون، هنگامی که شما در حال حاضر ایده ای از ترانزیستورها دارید، ما پیشنهاد می کنیم آرامش بخش و تماشای کلیپ گروه "ترانزیستور پیچ خورده" کورن! به عنوان مثال، شما تصمیم به خرید یک گزارش عملی دارید، با Coaster تماس بگیرید.

منابع جایگزین برق هر ساله محبوبیت کسب می کنند. افزایش ثابت در تعرفه های برق، به این روند کمک می کند. یکی از دلایلی که مردم را مجبور به جستجوی منابع غیر سنتی می دانند، کمبود کامل اتصال به شبکه های عمومی است.

بیشترین تقاضا در بازار برق جایگزین است. این منابع از اثر به دست آوردن جریان الکتریکی در معرض انرژی خورشیدی به ساختارهای نیمه هادی ساخته شده از سیلیکون تمیز استفاده می کنند.

اولین عکسهای خورشیدی بسیار گران بود، استفاده از آنها برای به دست آوردن برق مقرون به صرفه نبود. فن آوری های تولید سلول های خورشیدی سیلیکون به طور مداوم بهبود می یابند و اکنون می توانند در قیمت مقرون به صرفه خریداری شوند.

انرژی نور آزاد است و اگر نیروگاه های مینی قدرت بر روی عناصر سیلیکون به اندازه کافی ارزان باشند، پس از آن، چنین منبع برق جایگزین مقرون به صرفه خواهد بود و بسیار گسترده خواهد بود.

مواد ژاکت مناسب

مدار باتری خورشیدی در دیودها بسیاری از سرهای داغ از خود سوال می پرسند: آیا از دوست دختر ممکن است. البته که میتوانید! بسیاری از آنجا که اتحاد جماهیر شوروی تعداد زیادی از ترانزیستورهای قدیمی حفظ شده است. این مناسب ترین مواد برای ایجاد یک نیروگاه مینی قدرت با دستان خود است.

شما همچنین می توانید یک پانل خورشیدی از دیودهای سیلیکون ایجاد کنید. مواد دیگری برای ساخت پانل های خورشیدی فویل مس است. هنگام استفاده از فویل برای به دست آوردن تفاوت در پتانسیل، یک واکنش فوتوالکتروشیمیایی استفاده می شود.

مراحل تولید ترانزیستور مدل

انتخاب جزئیات

مناسب ترین، برای تولید پانل های خورشیدی، ترانزیستورهای قوی سیلیکونی با علامت گذاری به عنوان علامت گذاری به حروف الفبا یا P. در داخل آنها یک صفحه نیمه هادی بزرگ قادر به تولید جریان الکتریکی تحت تاثیر نور خورشید هستند.

شورای متخصصان: ترانزیستورهای مشابه را انتخاب کنید، همانطور که آنها یکسان هستند مشخصات فنی و باتری خورشیدی شما در کار پایدار تر خواهد بود.

ترانزیستورها باید در شرایط کاری باشند، در غیر این صورت حس نمی شود. این عکس یک نمونه از چنین دستگاه نیمه هادی را نشان می دهد، اما شما می توانید ترانزیستور و شکل دیگر را بگیرید، اصلی ترین چیز، باید سیلیکون باشد.

گام بعدی آماده سازی مکانیکی ترانزیستورهای شما است. لازم است، مکانیکی قسمت بالای مسکن را از بین ببرد. ساده ترین راه برای ایجاد این عملیات با یک هک کوچک برای فلز.

آماده سازی

ترانزیستور را در معاون نگه دارید و با دقت کار مسکن را انجام دهید. یک صفحه سیلیکون را می بینید که نقش یک فتوسل را انجام می دهد. ترانزیستورها دارای سه خروجی هستند - پایگاه داده، جمع آوری و امیتر.

بسته به ساختار ترانزیستور (P-N-P یا N-P-N)، قطبیت باتری ما تعیین خواهد شد. برای ترانزیستور CT819، پایه به علاوه، امیتر و کلکتور منفی خواهد بود.

بزرگترین تفاوت در پتانسیل، زمانی که نور به صفحه اعمال می شود، بین پایه و جمع کننده ایجاد می شود. بنابراین، در پنل خورشیدی ما، ما از ترانزیستور انتقال جمع کننده استفاده خواهیم کرد.

بررسی

پس از ریختن پرونده ترانزیستورها، آنها باید برای عملکرد بررسی شوند. برای انجام این کار، ما نیاز به یک مولتی متر دیجیتال و یک منبع نور داریم.

پایگاه داده ترانزیستور به سیم مولتی متر متصل شده و جمع کننده به منهای یک متصل است. دستگاه اندازه گیری حالت کنترل ولتاژ را با طیف وسیعی از 1B روشن کنید.

ما منبع نور را به صفحه سیلیکون هدایت می کنیم و سطح ولتاژ را کنترل می کنیم. این باید از 0.3V تا 0.7V باشد. در بیشتر موارد، یک ترانزیستور یک تفاوت بالقوه 0.35V و قدرت فعلی 0.25 μA ایجاد می کند.

برای شارژ کردن تلفن همراه ما باید ایجاد کنیم پنل آفتابی از حدود 1000 ترانزیستور، که در حال حاضر در جریان 200 میلی آمپر است.

مونتاژ

ممکن است یک باتری خورشیدی از ترانزیستورها را بر روی هر صفحه تخت از یک ماده ای که برق را انجام نمی دهد، جمع آوری کنید. این همه به تخیل شما بستگی دارد.

برای ترکیب موازی ترانزیستورها قدرت فعلی را افزایش می دهند و ولتاژ منبع با هماهنگ افزایش می یابد.

علاوه بر ترانزیستورها، دیودها و فویل های مس برای تولید پانل های خورشیدی، قوطی های آلومینیومی می توانند مورد استفاده قرار گیرند، به عنوان مثال، آبجو، اما این باتری های گرمایش را تولید می کند و برق تولید نمی کند.

یک ویدیو را تماشا کنید که در آن یک متخصص توضیح می دهد که چگونه یک باتری آفتابی را از ترانزیستورها با دستان خود بسازید:

پس از شروع به مطالعه ترانزیستورهای دوقطبی، بسیاری از پیام ها شروع به پیام های شخصی کردند. شایع ترین سوالات به نظر می رسد:

اگر ترانزیستور شامل دو دیودها باشد، پس چرا فقط از دو دیود استفاده نکنید و یک ترانزیستور ساده از آنها ایجاد نکنید؟

چرا جریان الکتریکی از جمع کننده به صادر کننده جریان می یابد (یا بالعکس) اگر ترانزیستور شامل دو دیودها باشد که توسط آنها یا کاتد یا آند متصل شوند؟ پس از همه، جریان فعلی فقط از طریق دیود گنجانده شده در جهت رو به جلو، پس از همه، آن را نمی تواند از طریق دیگری جریان؟

اما حقیقت شماست ... همه چیز منطقی است ... اما چیزی به نظر من به نظر می رسد که جایی وجود دارد ؛-). اما کجا این بسیار برجسته است، ما در این مقاله در نظر خواهیم گرفت ...

ساختار ترانزیستور

بنابراین، همانطور که همه از مقالات قبلی به یاد می آورید، هر ترانزیستور دو قطبی، بیایید بگوییم، شامل دو دیود می شود. برای

طرح معادل به نظر می رسد این است:

و برای ترانزیستور NPN

یه چیزی شبیه اون:

و چه عاقلانه؟ بیایید یک تجربه ساده داشته باشیم!

ما همه ما ترانزیستور شوروی مورد علاقه خود را KT815B داریم. این هدایت سیلیکون ترانزیستور NPN است:

ما یک طرح ساده را جمع آوری می کنیم اوه (در بارهمبارک E.mitter) برای نشان دادن برخی از خواص خود را. من این تجربه را در مقالات قبلی نشان دادم. اما همانطور که می گویند، تکرار مادر تدریس است.

برای نشان دادن تجربه، ما نیاز به یک نور رشته ای کم قدرت و چند منبع تغذیه داریم. ما کل چیز را جمع آوری می کنیم این طرح را می دانیم:

جایی که ما داریم bat1 - این منبع تغذیه است که بین پایه و امیتر روشن می شود و bat2 - منبع تغذیه ای که بین جمع کننده و امیتر روشن می شود، و لامپ هنوز هم علاوه بر این پوشانده شده است.

همه این به نظر می رسد این است:

از آنجایی که لامپ نور به طور معمول در یک ولتاژ 5 V، در BAT 2 من نیز 5 V را قرار داده است.

در BAT 1 به راحتی ولتاژ را افزایش می دهد ... و در یک ولتاژ 0.6 V

ما لامپ را روشن می کنیم. در نتیجه، ترانزیستور ما "باز"

اما از آنجا که ترانزیستور متشکل از دیودها است، پس چرا ما دو دیود را نمی گیریم و نه "ترانزیستور" نمی کنیم؟ زودتر از انجام نبود. ما طرح معادل ترانزیستور KT815B از دو دیودهای نام تجاری 1n4007 را جمع آوری می کنیم.

در شکل زیر، نتیجه گیری دیودها را به عنوان یک آند و کاتد تعیین کردم و همچنین نتیجه گیری ترانزیستور را شناسایی کردم.

جمع آوری تمام این مورد با توجه به همان طرح:

از آنجا که ترانزیستور KT815B ما سیلیکون بود، و دیودهای 1N4007 نیز سیلیکون هستند، سپس در تئوری، ترانزیستور از دیودها باید در یک ولتاژ 0.6-0.7 V باشد. اضافه کردن ولتاژ به BAT1 به 0.7 V ...

و ...

نه، لامپ نمی سوزد ((

اگر به منبع تغذیه BAT1 توجه کنید، می توانید ببینید که مصرف در 0.7 V در حال حاضر 0.14 A. بود.

به سادگی، اگر ما هنوز کمی تنش بودیم، آنها دیود "Emitter Base-Emitter" را می سوزانند، اگر، البته، به یاد آوردن ویژگی اپراتور (WA) دیود.

اما چرا، موضوع چیست؟ چرا ترانزیستور KT815B است، که در اصل از همان دیودهای سیلیکون عبور می کند عبور از جریان الکتریکی امیتر از طریق امیتر، و دو دیود، آنها نیز به عنوان ترانزیستور کار نمی کنند؟ سگ کجاست؟

آیا می دانید که این "دیودها" در ترانزیستور قرار دارد؟ اگر ما در نظر بگیریم که نیمه هادی نانوایی نان است و لایه نازک ژامبون نیمه رسانای P است، سپس در ترانزیستور آنها در مورد این قرار دارند (به سالاد نگاه نکنید):

این چیزی است که پایه در عرض ترانزیستور بسیار نازک استمانند این ژامبون، و جمع کننده و امیتر در عرض به عنوان این نیمه نان (البته کمی اغراق آمیز، آنها کمی کمتر)، بنابراین، ترانزیستور، مانند یک ترانزیستور رفتار می کند :-)، یعنی آن، باز می شود و آن را باز می کند جریان از طریق جمع کننده امیتر.

با توجه به این واقعیت که پایه در عرض بسیار نازک است، بنابراین دو P-N از انتقال در یک فاصله بسیار کوچک از یکدیگر قرار دارند و بین آنها ارتباط برقرار می کنند. این تعامل نامیده می شود اثر ترانزیستور. و اثر ترانزیستور بین دیودها، که در آن فاصله بین دو انتقال p-n چگونه به ماه؟