Ten artykuł będzie zainteresowany pierwszym miejscem dla tych, którzy kochają i mogą uzupełnić. Oczywiście można kupić różne gotowe urządzenia i urządzenia, w tym produkty montażu fotowoltaiki słonecznej lub ściskania. Ale rzemieślnicy są o wiele bardziej interesujące, tworzą własne urządzenie, które nie są podobne do innych, ale posiadających unikalne właściwości. Na przykład z tranzystorów z własnymi rękami można wykonać z baterii słonecznej, na podstawie tej baterii słonecznej można zebrać różne urządzeniaNa przykład, czujnik oświetlenia lub ładowarka o niskiej mocy.
Zbieramy baterię słoneczną
W przemysłowych modułach helowych jako elementu konwertuje światło słoneczne w energię elektryczną, używany jest krzem. Oczywiście materiał ten przekazał odpowiednie przetwarzanie, co zmieniło naturalny element w krystalicznym półprzewodnikowym. Ten kryształ jest cięty na najlepsze płyty, które następnie służyć jako podstawa do montażu dużych modułów słonecznych. Ten sam materiał jest stosowany w produkcji urządzeń półprzewodnikowych. Dlatego też, co do zasady można wykonać z wystarczającej liczby tranzystorów krzemowych słoneczna bateria.
Do produkcji baterii helowej najlepiej jest użyć starych potężnych urządzeń, które mają oznaczenie "P" lub "CT". Bardziej potężny tranzystor, największy obszar ma kryształ krzemowy, a zatem, większy obszar będzie miał fotokomórki. Pożądane jest, aby były pracownikami, w przeciwnym razie ich użycie może stać się problematyczne. Możesz oczywiście spróbować użyć i uszkodzonych tranzystorów. Ale jednocześnie każdy z nich powinien być sprawdzony pod kątem braku zwarcia na jednym z dwóch przejść: emiter - baza lub kolekcjoner - baza.
Z tego, co jest struktura stosowanych tranzystorów (P-N-P lub N-P-N), zależna polaryzacja utworzonej baterii. Na przykład KT819 ma strukturę N-P-N, więc będzie pozytywne ("+") wyjście podstawy, ale ujemne ("-") - wnioski emitera i kolektora. I tranzystory typu P201, P416 mają struktura P-N-RWięc dla nich negatywne ("-") wyjście będzie produkcją bazy, ale pozytywne ("+") - wnioski emitera i kolektora. Jeśli weźmiesz krajowy P201 - P203 jako konwerter zdjęć, a następnie z dobrym oświetleniem można uzyskać na wyjściu prądu do trzech milmiamme AV w napięciu 1,5 woltów.
Tranzystor P202m.
Po wybraniu typu i zebrano wystarczającą ilość tranzystorów, na przykład P201 lub P416, możesz rozpocząć tworzenie baterii słonecznej. Aby to zrobić, na nudnej maszynie należy utonąć kołnierze tranzystorów i usunąć top Przypadki. Następnie musisz przeprowadzić rutynę, ale niezbędną operację, aby sprawdzić wszystkie tranzystory przy przydatności korzystania z nich jako fotokomórki. Aby to zrobić, użyj multimetru cyfrowego, ustawiając go do trybu miliammera z zakresem pomiaru do 20 Milliam. Podłączamy "pozytywną" sondę z kolektorem tranzystora testowego, a "minus" - z podstawą.
Jeśli oświetlenie jest całkiem dobre, multimetr pokaże wartość prądu w zakresie od 0,15 do 0,3 Milliam. Jeśli wartość bieżąca będzie poniżej wartości minimalnej, ten tranzystor lepiej nie używać. Po sprawdzeniu prądu sprawdzić napięcie. Bez usunięcia implikacji z wniosków, multimetr powinien być przełączony na pomiar napięcia w zakresie do jednego wolta. W tym samym czasie urządzenie powinno pokazywać napięcie równe około 0,3 woltów. Jeśli wskaźniki prądu i napięcia odpowiadają wartościom podanym, tranzystor nadaje się do stosowania jako fotokomórka w baterii słonecznej.
Schemat połączeń tranzystorowych w panelu słonecznym
Jeśli to możliwe, możesz spróbować wybrać tranzystory o maksymalnych wskaźnikach. W niektórych tranzystorach pod względem lokalizacji konkluzji do montażu baterii może być wygodniejsze do podstawy przejściowej - emiter. Następnie kolektor jest bezpłatny. I ostatnia uwaga, o której należy pamiętać, gdy tworząc baterię helową z tranzystorów. Podczas montażu baterii należy dbać o ciepło ciepła, ponieważ po podgrzaniu przez kryształ półprzewodnikowy, od około 0,5% początkowego napięcia przy każdym kolejnym stopniu.
P203E tranzystory z grzejnikami chłodzącymi
W słoneczny dzień letni, kryształ krzemu może podgrzać do temperatury + 80 ° C. W takim wysokiej temperaturze każdy element zawarty w baterii helowej może stracić średnio 0,085 woltów. Zatem skuteczność takiej samodzielnej baterii zauważalnie zmniejszy się. W celu zminimalizowania strat i potrzebny jest radiator.
Normalny tranzystor jako element fotowoltaiki solarnej
Oprócz faktu, że zwykły tranzystor może być po prostu przekształcony do konwertera fotoelektrycznego, z małą fantazją można użyć go w innych użytecznych schematach przy użyciu właściwości fotoelektrycznych półprzewodnikowych. A zakres tych właściwości może być najbardziej nieoczekiwany. Ponadto zmodyfikowany tranzystor może być używany w dwóch wersjach - w trybie baterii słonecznej i w trybie Phototransistor. W trybie baterii słonecznej z dwóch wniosków (podstawy - kolektor lub bazy) bez żadnych modyfikacji, sygnał elektryczny wytwarzany przez półprzewodnik podczas jego oświetlenia jest usuwany.
Phototransistor jest urządzeniem półprzewodnikowym reakcją na strumień światła i działa we wszystkich zakresach spektrum. To urządzenie konwertuje emisje do sygnału elektrycznego. prąd stałyJednocześnie wzmocnione. Prąd kolektora Phototransistor jest w zależności od zasilania promieniowania. Im bardziej intensywny jest podświetlony przez obszar bazowy Phototransistor, tym bardziej pojawia się prąd kolektora.
Z konwencjonalnego tranzystora można wykonać nie tylko fotokomórka, która konwertuje energię światła do energii elektrycznej. Zwykły tranzystor można łatwo zamienić w fototransystor i użyć go w przyszłości. funkcjonalność. Prawie wszelkie tranzystory nadają się do takiej modyfikacji. Na przykład seria MP. Jeśli obrócisz tranzystor z konkluzjami, zobaczymy, że podstawa podstawy jest lutowana bezpośrednio do obudowy tranzystora, a wnioski emitera i kolektora są izolowane i rozpoczęto do wewnątrz. Elektrody tranzystora znajdują się trójkąt. Jeśli obrócisz tranzystor tak, że szczyt tego trójkąta jest podstawą - został zwrócony do ciebie, kolekcjoner zostanie pozostawiony, a emiter jest po prawej stronie.
Obudowa tranzystora, odpady z emitarem
Teraz supphyl powinien być starannie odkształcić korpus tranzystorowy z emitera przed uzyskaniem otworu końcowego. Phototransistor jest gotowy do pracy. Zarówno fotokomórka z tranzystora, jak i samowystarczalny fototransistor może być stosowany w różnych schematach, które reagują na światło. Na przykład, w czujnikach oświetlenia, które kontrolują włączanie i wyłączanie, na przykład oświetlenie zewnętrzne.
Schemat najprostszego czujnika oświetlenia
A te i inne tranzystory można stosować w schematach śledzenia dla pozycji słońca do kontrolowania paneli słonecznych. Słaby sygnał Wraz z tymi tranzystorami jest to po prostu wzmocnione, na przykład, złożony tranzystor Darlington, który z kolei może już kontrolować przekaźniki mocy.
Przykłady używania takich domowych można wprowadzić wspaniały zestaw. Zakres ich stosowania jest ograniczony tylko przez fantazję i ludzkie doświadczenie, które miały miejsce na taką pracę. Migające Boże Narodzenie Girlandy, Regulatory Lekkie, Kontrola oświetlenia działka... Wszystko to można zrobić ze swoimi rękami.
W jaki sposób tranzystory różnych typów robią? .. W jaki sposób półprzewodniki czyszczą i dają im strukturę pojedynczej kryształu? , Mesatransistors i Platear produkują? .. jakie złożone dylematy stawia formę podstawy w tranzystorach, aby wzmocnić HF? .. Wszystkie te kwestie są uważane tutaj przez profesora radiolem.
Słuchałem rozmowy o tranzystorach i zauważył z satysfakcją, że Identikin wyjaśnił wszystkim podstawowym pojęciom dotyczącym tych składników aktywnych, które przez kilka lat pomyślnie zastąpiły lampy próżniowe w większości rodzajów sprzętu elektronicznego.
Rozumiesz dobrze, nie wiem, że słabe zmienne stosowane między podstawą a emiterem są określane przez prąd bazy danych, co z kolei powoduje, że prąd kolektora. Można powiedzieć, że wzmocnienie tranzystora jest określony przez stosunek zmiany bieżącego prądu do zmiany bieżącej zmiany do niego.
Czyszczenie półprzewodnikami.
Myślę, że chciałbyś wiedzieć, jakie rodzaje tranzystorów istnieją i jak to robią. Dlatego postaram się opisać podstawowe cechy tranzystorów i technologii ich produkcji.
Tranzystory są produkowane z Niemiec lub krzemu, a na początku cyklu produkcyjnego trzeba mieć bardzo czysty półprzewodnik z nienaganną strukturą krystaliczną.
Aby wyeliminować zanieczyszczenia, metoda ogrzewania, która nazywana jest wytapianie strefy. Pręt półprzewodnikowy umieszcza się do tygla kwarcowego i ogrzewane, aż wąska strefa pręt jest stopiona. Następnie ta strefa stopionego powoli porusza się z jednego końca pręta półprzewodnikowego do drugiego. Co tu się dzieje? Zanieczyszczenia starają się pozostać w stopionej części. Przesuwając tę \u200b\u200bstrefę z jednego końca pręta do drugiego, zbieramy zanieczyszczenia na jednym końcu i czyścimy resztę pręta z nich dobrze. Po tym, koniec pręta, w którym zebrano zanieczyszczenia, zostały odcięte, a w dobrze oczyszczonej części pozostaje nie więcej niż jednego atomu zanieczyszczeń na sto milionów atomów półprzewodnikowych.
Ogrzewanie wysokiej częstotliwości
Możesz wiedzieć, jak ogrzać półprzewodnik z wąską strefą, w której temperatura sięga podczas czyszczenia Niemiec i podczas czyszczenia krzemu? W tym przypadku pomoc jest nazywana elektroniką. Stopioną strefę wraz z tyglem jest umieszczona w cewce, która płynie silnym prądem wysokiej częstotliwości. To prąd prowadzi do masy prądów półprzewodnikowych, które mocno go podgrzewają. Cewka jest powoli poruszana wzdłuż tygla, co powoduje odpowiedni ruch strefy stopionej (rys. 132).
Ciepło pole magnetyczne, wywołane prądy wysokiej częstotliwości i z kolei prądów generujących w masie półprzewodnika, jest skoordynowany z ogrzewania płomienia za pomocą płomienia.
Ogrzewanie płomienia zwiększa temperaturę powierzchni ciała, a od powierzchni z powodu przewodności cieplnej, kalorie przenikają do ciał. Wraz z ogrzewaniem wysokiej częstotliwości ciepło natychmiast obejmuje całą masę podgrzewanego korpusu.
Dodam, że ta metoda może być również wykorzystywana do ogrzewania dielektryki, ale następnie w ciele podgrzewanym (a nie magnetycznym) jest tworzona w polu elektrycznym (i nie magnetycznym). W tym celu podgrzewany korpus jest umieszczony między płytami skraplacza, do której przymocowany jest napięcie HF. Metoda ta jest stosowana w medycynie, gdzie nazywa się nim diatermię wysokiej częstotliwości.
Figa. 132. Czyszczenie półprzewodnika przez topnienie strefy.
Figa. 133. Lokalizacja trzech elementów tworzących tranzystor.
Uzyskanie pojedynczego kryształu
Wrócimy jednak do półprzewodników. Teraz, gdy są dobrze wyczyszczone, muszą dać nienaganną strukturę krystaliczną. Faktem jest, że zazwyczaj półprzewodnik składa się z dużej liczby losowo położonych kryształów. Takie stworzenie kryształów powinno być przekształcone w jeden kryształ z wyjątkowo jednorodną strukturą krystaliczną w całej masie.
Aby to zrobić, cały półprzewodnik musi być ponownie stopiony; Operacja ta jest również wykonywana za pomocą prądów RF przepływających przez cewkę. Maleńka krystaliczna służy nasiona do nienagannej krystalizacji całej masy wprowadza się do stopu i wymagana ilość zanieczyszczenia typu N lub P w zależności od rodzaju przyszłych tranzystorów.
Po ochłodzeniu otrzymuje się pojedynczy kryształ z masą kilku kilogramów. Następnie będzie traktowany o dużą liczbę małych kawałków, z których każdy zostanie następnie przekształcony w tranzystor. Z wyjątkiem pustych tranzystorów o wysokiej mocy, te kawałki mają około 2 mm długości i szerokości i kilku dziesiątych milimetrów grubości.
Pływ
Mamy więc biloty dla bazy. Jak zrobić tranzystory? Możesz łatwo odgadnąć, że dla tego po obu stronach bazy musisz mieć typ zanieczyszczeń, który jest przeciwieństwem, z którego zawiera podstawę.
Aby wykonać to zadanie, istnieje kilka sposobów. Jeśli podstawa jest wykonana z germanu typu p, a następnie po obu stronach można nałożyć przez małe tabletki z Indii, preferując typ typu N. Podgrzewamy to wszystko do temperatury, której Indie zaczynają się stopić; Niemcy Mania, jak już mówiłem, dodaje się do płynu tylko po podgrzaniu do 940 ° C.
Atomy Indii są zaangażowane w Niemcy; Penetracja jest ułatwiona przez ruch termiczny.
Zatem z jednej strony bazy, emiter jest utworzony, a na drugim - kolekcjoner (rys. 133). Ten ostatni musi mieć większy niż emiter, objętość, ponieważ prądy rozdzielają dłuższą moc. Jest oczywiste, że do każdej z tych trzech elektrod jest to konieczne do wyjścia drutu lutowniczego.
Dyfuzja i elektroliza
Sposób tworzenia emitera i kolektora właśnie opisano w produkcji tranzystorów ze stopów. Ale emiter i kolekcjoner można również stworzyć przez dyfuzję. W tym celu półprzewodnik jest ogrzewany do temperatury w pobliżu temperatury topnienia i jest umieszczona w atmosferze gazu neutralnego zawierającego pary zanieczyszczeń przeznaczonych do tworzenia emitera i kolektora. Atomy zanieczyszczeń łatwo przenikają na półprzewodnik. W zależności od dawkowania pary zanieczyszczenia i czas trwania operacji głębokość penetracji może być większa lub mniejsza. Określa to grubość podstawy.
Metoda dyfuzji jest bardzo dobrze nadaje się do produkcji. potężne tranzystoryPonieważ pozwala na wprowadzenie zanieczyszczeń na dużych obszarach - w ten sposób możesz utworzyć emiter i kolektor niezbędnych wymiarów wystarczających, aby przejść w stosunku do dużych prądów.
Metoda dyfuzji jest podobna do metody elektrolitycznej, w której półprzewodnik jest narażony na działanie Pipp z cieczą zawierającą domieszkę odwrotnego typu.
Jak widać, do produkcji tranzystorów, substancje stosuje się w stanie stałym - rozpryskiwania, w ciekłym - elektrolizy i dyfuzji gazowej.
Stworzony przez jedną z opisanych metod, tranzystor umieszcza się w obudowie hermetycznej i nieprzezroczystej, dzięki czemu światło nie powoduje efektu fotowoltaicznego w półprzewodniku. W obudowie, próżnia jest tworzona lub wypełnia ją neutralnym gazem, takimi jak azot, aby zapobiec utlenianiu Niemiec lub krzemu z tlenem powietrzem. Przypadki dla potężnych tranzystorów są wykonane z takim obliczem, dzięki czemu mogą rozwiać ciepło, a tym samym zapobiec nadmiernemu ogrzewania półprzewodników. Taka obudowa jest grzejnikiem radiatora, ma duże rozmiary.
Wysokie częstotliwości umieszczają problemy
Tranzystor o wysokiej częstotliwości nakłada wymagania dotyczące grubości podstawy.
Jeśli jego grubość jest bardzo mała, pomiędzy emiterem powstaje stosunkowo wysoki pojemnik. Następnie prądy HF, zamiast przechodzić przez dwa przejścia, przejść bezpośrednio z emitera do kolektora, które są osobliwe płytki skraplacza.
Czy należy użyć do zmniejszenia tej niechcianej zdolności do zwiększenia grubości bazy? Ty, Lokhankin, nie jest niewątpliwie zaoferować tę decyzję. Zobaczmy, jak jest to racjonalnie.
Zwiększając odległość oddzielającą emiter i kolektor, zmusisz elektronów, aby wykonać między dwoma przejściami dłuższą drogą. Jednak w półprzewodniku prędkość ruchu elektronów i otworów jest raczej niska: o. Przypuśćmy, że grubość podstawy jest jedną z jednej mm. Aby przekazać tę więcej niż na krótką odległość, elektrony będą wymagane 2,5 μs.
Jest to równe okresie jednego połowy okresu prądu z częstotliwością odpowiadającą długości fal. Jak widać, z taką grubością podstawy, można zwiększyć tylko prądy odpowiadające długie fale.
Dlatego w tranzystorach RF grubość podstawy musi być znacznie mniej mniej mniej. Z grubością zasadową, 0,001 mm można wzmocnić falami falowymi, oraz do odbierania fal decybucyjnych, na których w szczególności przeprowadzane są transmisje telewizyjne, podstawa musi być jeszcze cieńsza.
Jak widać, tutaj jesteśmy skonfrontowani z dwoma sprzecznymi wymaganiami: tak że emiter-kolekcjoner - kolektor jest zbyt duży, musisz zwiększyć grubość podstawy, a tak, że elektrony przejdą szybko bazy danych, potrzeby być zrobione jako cieńsze.
Rozwiązania problemu
Jak wyjść z tego dylematu? Jest bardzo proste, w celu zmniejszenia zdolności nie jest zmniejszając odległość między dwoma płytami, w roli, do której tu emiter i kolektor, ale przez niezwykle możliwe, aby zmniejszyć swoje obszary na przejściach.
Figa. 134. Obróbka elektrolityczna z płynnymi stupami.
Figa. 135. Tranzystor, w którym istnieje strefa półprzewodnikowa między podstawą a kolektorem, co poprawia wzmocnienie przy wysokich częstotliwościach.
W tym celu wprowadzane są zanieczyszczenia w taki sposób, że emiter i kolekcjoner powinien mieć kształt szyszek, których wierzchołki stoją w obliczu podstawy. Wynik ten został osiągnięty, w szczególności, w przetwarzaniu obu stron przez płytę półprzewodnikową z płynami, które pod wpływem napięcia powoduje elektroliza, a tym samym stopniowo ciągnie atomy, tworząc prawdziwy krater w półprzewodnikach. Gdy dno tych wgłębień okazuje się wystarczająco blisko siebie, zmieniają kierunek napięcia, a wystarczająca ilość zanieczyszczeń dodaje się do cieczy, który przy użyciu elektrolizy wprowadza do wgłębień, które tworzą emiter i kolektor (rys. 134).
Istnieje kategorię tranzystorów RF, w których warstwa bazowa adresowana do Emitenta zawiera zwiększoną ilość zanieczyszczeń, co zwiększa szybkość elektronów, a tym samym pozwala zwiększyć wyższe częstotliwości. Takie tranzystory nazywają się dryfem; Pozwalają zwiększyć fale decyzyjne.
Możesz kontynuować w tym kierunku, umieszczając między podstawą a kolektorem, co nazywa się strefą z własną przewodnością (rys. 135). Jest to warstwa bardzo czystych Niemiec lub krzemu, a zatem ma przeciętną przewodność. Ta strefa oddziela bardzo cienką podstawę z kolektora, co zmniejsza pojemnik między emitentem a kolektorem i umożliwia wzmocnienie bardzo wysokich częstotliwości.
Tranzystory z Messolijką
Inną metodą służy do wytwarzania tranzystorów zdolnych do pracy w częstotliwościach kilku tysięcy megaherca, tak że w szczególności stosuje się w diagramach wejściowych telewizorów.
W przypadku wytwarzania takich tranzystorów wziąć płytkę germańską typu P, która będzie służyć jako kolektor. Złota taśma jest mocno przylutowana do dolnej strony talerza - przyszłego wniosku. Górna strona płyty jest narażona na opary antymonowe. To domieszka typu N, której gęstość, której powierzchnia jest wyższa, tworzy podstawę. Następnie, po tej samej stronie płyty, metoda dyfuzji jest wprowadzana przez typu p (zwykle aluminium), który tworzy emiter. Ta dyfuzja jest wykonana przez kratę, w wyniku czego aluminium jest osadzany na powierzchni z wąskimi pasami (rys. 136, a).
Po zakończeniu tych operacji maleńkie kropeleki woskowe są nakładane na powierzchnię, z których każda z jednej strony obejmuje półprzewodnikowy pałka półp - przyszły emiter, a druga część jest częścią typu N - Przyszła Przyszła (Rys. 136, b).
Figa. 136. kolejne etapy wytwarzania Mesatransistor: A - dyfuzja za pośrednictwem nieczystości Lattice typu p; B - stosowanie kropelek woskowych na powierzchni tworzącej emiter i podstawę; B - Obróbka kwasu i oddzielenie płyty na oddzielnych tranzystorach.
Figa. 137. Etapy tranzystora produkcyjnego zgodnie z technologią planarową: A - warstwa izolacyjna dwutlenku krzemu stosuje się do warstwy epitaksji; B - W warstwie izolacyjnej utwórz "okno", przez które metoda dyfuzji jest wstrzykiwana z typem p; B - Po zastosowaniu nowej warstwy izolacyjnej, tworzy "okno" mniejszego niż pierwsze, rozmiary i za pośrednictwem jest wstrzykiwany za pomocą typu N; G - Aby uzyskać dostęp do stref bazowych i emitera, otwórz otwory wypełnione metalem, do którego są następnie przylutowane; D - Podłoże wzmacniają się na metalowej płytce, która służy jako wycofanie kolektora.
Następnie cały płytkę jest traktowany z kwasem, który łączy wszystkie sekcje emiterów i baz, z wyjątkiem chronionego wosku. Teraz pozostaje tylko po to, by przeciąć płytę na tak wielu tranzystorach, ponieważ istnieją emitery i zasady tworzące małe osobliwe zjeżdżalnie z płaskim wierzchołkiem (rys. 136, b). Tranzystory z taką strukturą zaczęły nazywać MESA, ponieważ w Ameryce Południowej to słowo nazywa się górą z płaskim wierzchołkiem.
Warstwa epitaksialna
Idź teraz z tą górą na równinie. W tym przypadku, mam na myśli technologię planarową do produkcji tranzystorów, która stała się bardzo rozpowszechniona, ponieważ pozwala na przygotowanie tysięcy tranzystorów w jednym krysztale dla jednego cyklu technologicznego. Tranzystory te umożliwiają również wzmocnienie wysokich częstotliwości i uzyskania znaczącej mocy.
Najczęściej, takie tranzystory są utworzone na warstwie epitaksującej półprzewodnikowej. Co to jest?
Kolektor musi mieć mały specyficzny odporność elektrycznaŁatwo pominąć prąd. Dlatego wskazane jest, aby zrobić to z półprzewodnika z dużą treścią zanieczyszczeń. Podstawa i emiter, wręcz przeciwnie, powinny mieć znacznie mniej zanieczyszczeń.
Aby stworzyć niezbędną różnicę, wyblakły półprzewodnik jest pokryty cienką warstwą epitaksialną. W tym celu półprzewodnikowy, na przykład krzem, jest ogrzewany w atmosferze wodoru do temperatury około stu stopni poniżej jej topnienia. Następnie temperatura jest nieco obniżona, a półprzewodnik w czterochlorek krzemu jest jednocześnie podawany. Te ostatnie rozkłada się, a warstwa epitaktyczna wytrąca się na powierzchni półprzewodnika, składająca się z atomów krzemu zlokalizowanymi w idealnym porządku kryształowej sieci. Grubość tej warstwy jest setna część milimetra, a jego wysoka czystość określa wysoką odporność elektryczną.
Produkcja tranzystorów na temat technologii planarnej
Wyobraź sobie, że mamy silikonową płytę pokrytą warstwą epitaksialną. Na początek zastosowałem insulating warstwę dwutlenku krzemu (rys. 137) do warstwy epitaksji. Następnie, działając przy odpowiednim składzie chemicznym, otwieramy otwór w warstwie izolacyjnej, przez którą wprowadzamy typ P Typ P w warstwie epitaksjalnej przez metodę dyfuzji, na przykład boru; Ta działka z zanieczyszczeń będzie służyć jako podstawa przyszłego tranzystora.
Ponownie zakryj całą płytkę z izolującą warstwą dwutlenku krzemu i ponownego chemicznego trawienia otworu małej otworu w środku. Dzięki temu otworze metodą dyfuzji wprowadzamy mieszankę typu N, na przykład fosfor. Stwórz ten emiter.
Po raz kolejny pokrywę cały płytkę warstwą izolacyjną dwutlenku krzemu, a następnie otworzy dwa otwory w tej warstwie: jeden nad emitem, a drugi, zlokalizowany w samym centrum, powyżej bazy. Poprzez te otwory z aluminium lub złotem, stworzymy wnioski o emiterze i bazy. Jeśli chodzi o wyjście kolektora, jego wytwarzanie nie powoduje trudności - wystarczy wzmocnić płytę przewodzącej na dolnej stronie kolektora.
Ty, Lokhankin, niewątpliwie, zauważono, że tranzystor krawędzi przejść nie ma kontaktu z otaczającą atmosferą; Są one chronione przez warstwę dwutlenku krzemu, które całkowicie eliminuje możliwość uszkodzenia tranzystora. Dwutlenek krzemu jest znany jako kwarcowy.
W razie potrzeby, aby zwiększyć pojemność tranzystora planarnego, w zasadzie, należy zwiększyć obszar przejściowy emitera - podstawa; Aby to zrobić, możesz również zwiększyć powierzchnię kontaktu między Etysem przez dwie strefy, dzięki czemu emiter nie w postaci małego kręgu, ale w formie gwiazdy lub zamkniętej linii przerywanej.
Za pomocą filmów fotograficznych
Nauczycie się z moich wyjaśnień o dużej liczbie operacji niezbędnych do produkcji tranzystora na technologii planarnej, ty, Lyubhankin, niewątpliwie uważa, że \u200b\u200bjego koszt musi być bardzo wysoki. Więc spieszę się, żeby cię uspokoić.
Dla jednego odbioru produkowane są kilkadziesiąt lub nawet setki tranzystorów. Metody fotolitograficzne są stosowane w produkcji, nawet szeroko stosowane w produkcji układów zintegrowanych, porozmawiamy o innym czasie.
Pamiętaj, że otworzyć małe otwory ("Windows"), cała powierzchnia jest najpierw pokryta fizjcją fotograficzną, która pod wpływem światła staje się stała i odporna na rozpuszczalnik używany w następnym kroku. Zatem oświetlenie sekcji powierzchni są chronione osobliwymi lakierami, które zamieniły się w twardy film.
Jak mam nadzieję, domyślasz się, że świetlne obrazy sekcji warstwy epitaksji są rzutowane w folii, co nie powinno być przetwarzaniem chemicznym. Zwykle projekcja światła prowadzona jest przez soczewki, co pozwala na zmniejszenie wyświetlanego obrazu, co przyczynia się do mikrozła ...
Mogę ci powiedzieć o innych tranzystorach, takich jak pole. Ale nie chcę cię męczyć. Możesz wyłączyć magnetofon.
Elektronika otacza nas wszędzie. Ale prawie nikt nie myśli o tym, jak działa cała rzecz. W rzeczywistości wszystko jest dość proste. To właśnie spróbujemy dzisiaj pokazać. I zacznijmy od tak ważnego elementu jak tranzystor. Powiedz mi, co to robi i jak działa tranzystor.
Co to jest tranzystor?
Tranzystor - Urządzenie półprzewodnikowe przeznaczone do kontrolowania porażenia prądem.
Gdzie obowiązują tranzystory? Tak, wszędzie! Bez tranzystorów prawie nie ma nowoczesnych obwód elektryczny. Są one używane wszędzie w produkcji urządzeń komputerowych, audio i wideo.
Razy, kiedy mikrocirki radzieckie były największe na świecie., przeszedł, a wielkość nowoczesnych tranzystorów jest bardzo mały. Więc najmniejsze urządzenia są wielkości nanometru!
Konsola nano- Wskazuje kwotę około dziesięciu w minus dziewiąty.
Istnieją jednak również gigantyczne okazy stosowane głównie w dziedzinie energii i przemysłu.
Istnieć różne rodzaje Tranzystory: przewodność bipolarna i biegunowa, bezpośrednia i odwrotna. Niemniej jednak podstawa pracy tych urządzeń jest ta sama zasada. Tranzystor jest urządzeniem półprzewodnikowym. Jak wiesz, w półprzewodnikowym przewoźnicy ładunku są elektronami lub otworami.
Region z nadmiarem elektronów jest wskazywany przez list n. (Ujemny) i obszar z przewodnością otworów - p. (POZYTYWNY).
Jak działa tranzystor?
Więc wszystko jest niezwykle jasne, rozważ pracę tranzystor dwubiegunowy (najpopularniejsza forma).
(zwany dalej - po prostu tranzystor) jest kryształ półprzewodnikowy (najczęściej używany krzem lub german), podzielony na trzy strefy o różnych przewodności elektrycznej. Strefy są zwane odpowiednio kolektor, baza i emiter. Urządzenie tranzystora i jego schematyczny obraz jest pokazany na rysunku
Oddzielni tranzystory bezpośredniej i odwrotnej przewodności. Tranzystory P-N-P są nazywane tranzystorami z przewodnością bezpośrednią, a tranzystory N-P-N - z odwrotną.
Teraz o tym, jakie są dwa tryby działania tranzystorów. Działanie tranzystora jest podobne do działania kranu lub zaworu wodnego. Tylko zamiast wody - elektryczność. Możliwe są dwa stany tranzystora - praca (tranzystor jest otwarty), a stan reszty (tranzystor jest zamknięty).
Co to znaczy? Gdy tranzystor jest zamknięty, prąd nie przepływa przez niego. W stanie otwartym, gdy mały prąd sterujący jest podawany do bazy danych, otwiera tranzystor, a wysoki prąd zaczyna przepływowy przez kolektor emitera.
Procesy fizyczne w tranzystorze
A teraz więcej o tym, dlaczego wszystko dzieje się w ten sposób, to znaczy, dlaczego tranzystor otwiera się i zamyka. Weź dwakystor dwubiegunowy. Niech będzie n-p-n tranzystor.
Jeśli podłączysz zasilanie między kolektorem a emiterem, elektrony kolekcjonerskie zaczną przyciągać plus, ale nie będzie prądu między kolektorem a emiterem. Zapobiega to warstwie bazowej i samej warstwy emitera.
Jeśli podłączysz dodatkowe źródło między podstawą a emiterem, elektrony z N Region emitter zaczną penetrować obszar podstawowy. W rezultacie obszar podstawowy jest zamrożony przez darmowe elektrony, z których niektóre rekompensuje z otworami, część będzie płynąć do plus podstawy, a część (większość) pójdzie do kolektora.
Tak więc tranzystor okaże się otwarty, a obecny przepływa kolektora emitera. Jeśli napięcie bazy danych zostanie zwiększone, obecny emiter kolektora wzrośnie. Ponadto, z małą zmianą napięcia sterującego, istnieje znaczny wzrost bieżącej przez kolektor emitera. W tym celu opiera się działanie tranzystorów w wzmacniaczach.
Tutaj krótko i cała istota działania tranzystorów. Konieczne jest obliczenie wzmacniacza mocy na tranzystorach dwubiegunowych za noc lub wykonać praca laboratoryjna Według badania tranzystora? To nie jest problem nawet dla początkujących, jeśli korzystasz z pomocy naszych profesjonalistów usług studenckich.
Zapraszamy do poszukiwania profesjonalnej pomocy w takich ważnych kwestiach, jak naukę! A teraz, kiedy masz już pomysł na tranzystory, sugerujemy relaksujący i oglądać klip z grupy Korn "Twisted Transistor"! Na przykład, zdecydujesz się kupić raport z praktyki, skontaktuj się z Coaster.
Alternatywne źródła energii elektrycznej zyskują popularność każdego roku. Stały wzrost taryf energii elektrycznej przyczyniają się do tego trendu. Jednym z powodów zmuszających ludzi do szukania nietradycyjnych zasilaczy jest całkowity brak łączności z sieciami publicznymi.
Większość popytu na rynku alternatywnego zasilania jest. Źródła te wykorzystują wpływ na uzyskanie prądu elektrycznego po wystawieniu do energii słonecznej w strukturach półprzewodnikowych wykonanych z czystego krzemu.
Pierwsze fotoplagi słoneczne były zbyt drogie, ich zastosowanie do uzyskania energii elektrycznej nie był opłacalny. Silikonowe technologie produkcji komórek słonecznych są stale ulepszane i można teraz kupić w przystępnej cenie.
Energia światła jest wolna, a jeśli mini elektrownie na elementach krzemu będą wystarczająco tanie, to takie alternatywne zasilacze będą opłacalne i będą bardzo rozpowszechnione.
Odpowiednie materiały sweterowe
Obwód baterii słonecznej na diodach Wiele gorących głowic popykają sobie pytanie: Czy to możliwe od dziewczyny. Oczywiście, że możesz! Wielu, ponieważ ZSRR zachowała się duża liczba starych tranzystorów. Jest to najbardziej odpowiedni materiał do tworzenia mini elektrowni z własnymi rękami.
Możesz także zrobić panel słoneczny diod krzemowych. Innym materiałem do wytwarzania paneli słonecznych jest folia miedziana. Podczas korzystania z folii, aby uzyskać różnicę w potencjale, stosuje się reakcję fotoelektrochiczną.
Etapy produkcji modelu tranzystora
Wybór szczegółów
Najbardziej odpowiednie, do wytwarzania paneli słonecznych, są silnymi tranzystorami krzemowymi z alfabetycznym znakowaniem CT lub P. Wewnątrz mają dużą płytę półprzewodnikową zdolną do generowania prądu elektrycznego pod wpływem światła słonecznego.
Rada specjalistów: Wybierz tranzystory o tej samej nazwie, ponieważ mają to samo specyfikacje A bateria słoneczna będzie bardziej stabilna w pracy.
Tranzystory powinny znajdować się w stanie pracy, w przeciwnym razie nie będzie sens. Zdjęcie przedstawia próbkę takiego urządzenia półprzewodnikowego, ale możesz wziąć tranzystor i inny kształt, najważniejsze, to powinno być krzem.Następnym krokiem jest mechaniczne przygotowanie tranzystorów. Jest to konieczne, mechanicznie usunął górną część obudowy. Najłatwiejszy sposób wykonania tej operacji z małym hetem do metalu.
Przygotowanie
Przytrzymaj tranzystor na vice i starannie wykonaj kontur obudowy. Widzisz płytę krzemową, która wykonuje rolę fotokomórki. Tranzystory mają trzy wyjścia - baza danych, kolekcjonerów i emitera.
W zależności od struktury tranzystora (P-N-P lub N-P-N), zostanie określona polaryzacja naszej baterii. Dla tranzystora CT819 podstawa będzie plus, emiter i kolektor minus.
Największa różnica w potencjale, gdy światło jest stosowane do płyty, jest tworzona między podstawą a kolektorem. Dlatego w naszym panelu Słonecznym użyjemy tranzystora przejścia kolektora.
Czek
Po rozleciu przypadku tranzystorów muszą być sprawdzane pod kątem wydajności. Aby to zrobić, potrzebujemy cyfrowego multimetru i źródła światła.
Baza danych tranzystora jest podłączona do przewodu plus multimetru i kolektora do minus jednego. Urządzenie pomiarowe Włącz tryb regulacji napięcia z zakresem 1b.
Kierujemy źródło światła do płytki krzemowej i kontrolujemy poziom napięcia. Musi wynosić od 0,3 V do 0,7V. W większości przypadków jeden tranzystor tworzy potencjalną różnicę 0,35 V i czynności bieżącej 0,25 μA.
Do ładowania komórka Musimy stworzyć słoneczny panel Od około 1000 tranzystorów, które wydzielą obecnie w 200 mA.
montaż
Możliwe jest zebranie baterii słonecznej z tranzystorów na dowolnej płycie płaskiej z materiału, który nie prowadzi energii elektrycznej. Wszystko zależy od twojej wyobraźni.
Dla złączony związek Tranzystory zwiększają siłę prądu, a napięcie źródła wzrasta z konsekwentną.
Oprócz tranzystorów, diod i folii miedzianych do wytwarzania paneli słonecznych, można stosować aluminiowe puszki, na przykład piwo, ale będzie to woda grzewcza, a nie generowanie energii elektrycznej.
Obejrzyj film, w którym specjalista wyjaśnia szczegółowo, jak zrobić słoneczny baterię z tranzystorów z własnymi rękami:
Po rozpoczęciu badania tranzystorów dwubiegunowych, wiele wiadomości zaczęło przychodzić do wiadomości osobistych. Najczęstsze pytania brzmią tak:
Jeśli tranzystor składa się z dwóch diod, to dlaczego nie tylko używać dwóch diod i nie robią prostego tranzystora?
Dlaczego prąd elektryczny przepływa z kolektora do emitenta (lub odwrotnie), jeśli tranzystor składa się z dwóch diod połączonych lub katodami lub anodami? W końcu prąd przepływa tylko przez diodę zawartą w kierunku do przodu, w końcu nie może przepływać przez innego?
Ale prawda jest twoja ... wszystko jest logiczne ... ale coś, co wydaje mi się, że gdzieś łapią ;-). Ale gdzie jest to "podkreślenie", rozważymy w tym artykule ...
Struktura tranzystora
Tak więc, jak wszyscy pamiętasz z poprzednich artykułów, każdego dwubiegunowego tranzystora, powiedzmy, składamy się z dwóch diod. Dla
równoważny schemat wygląda tak:
I dla tranzystora NPN
coś w tym stylu:
A co mądry? Mymy proste doświadczenie!
Mamy cały ulubiony amerykański tranzystor KT815B. Jest to krzemowy tranzystor Transport NPN:
Zbieramy prosty schemat Oe. (Obłogosławiony MI.mitter), aby zademonstrować jego niektóre właściwości. Pokazałem to doświadczenie w poprzednich artykułach. Ale jak mówią, powtórzenie jest matką nauczania.
Aby zademonstrować doświadczenie, będziemy potrzebować żarówki o niskiej mocy i kilku zasilaczy. Zbieramy całą rzecz tutaj taki schemat:
gdzie mamy Bat1. - jest to zasilanie, które włączyliśmy między podstawą a emitarem, a Bat2. - Zasilanie, które jest włączone między kolekcjonerem a emiterem, a lampa jest nadal schowana dodatkowo.
Wszystko to wygląda:
Ponieważ żarówka świeci normalnie przy napięciu 5 V, na BAT 2, wkładam również 5 V.
Na BAT 1 płynnie zwiększa napięcie ... i na napięciu 0,6 V
zapalamy żarówkę. W konsekwencji nasz tranzystor "otwarty"
Ale ponieważ tranzystor składa się z diod, to dlaczego nie bierzemy dwóch diod, a nie "zrób" tranzystor? Nie powiedział wcześniej niż zrobione. Zbieramy równoważny schemat tranzystora KT815B dwóch diod marki 1N4007.
Na poniższym rysunku wyznaczyłem konkluzje diod jako anody i katody, a także zidentyfikowali wnioski z tranzystora.
Zbierz cały ten przypadek zgodnie z tym samym schemacją:
Ponieważ nasz tranzystor KT815B był krzemu, a 1N4007 diody są również krzemem, a następnie teoretycznie, tranzystor z diod powinien otworzyć się w napięciu 0,6-0,7 V. Dodaj napięcie do BAT1 do 0,7 V ...
i…
nie, żarówka nie spala ((
Jeśli zwracasz uwagę na zasilanie BAT1, widać, że zużycie przy 0,7 V było już 0,14 A.
Wystarczy włożyć, gdybyśmy byli jeszcze trochę napięcia, spalili diody "Emiter bazowy", jeśli oczywiście, aby przypomnieć charakterystykę operatora (WA) diody.
Ale dlaczego, o co chodzi? Dlaczego tranzystor KT815B, który w istocie składa się z tych samych diod krzemowych przechodzą przez emiter prąd elektryczny przez emiter, a dwie diody, również nie działają jako tranzystor? Gdzie jest psa zakopana?
Czy wiesz, jak te "diody" znajdują się w tranzystorze? Jeśli uznamy, że n półpokojek jest chlebem, a cienka warstwa szynki jest p półprzewodnikami, a następnie w tranzystor znajdują się w tym (nie patrz na sałatkę):
Chodzi o to, że podstawa w szerokości tranzystora jest bardzo cienkaPodobnie jak ta szynka, a kolekcjoner i emiter szerokości, ponieważ te połówki chleba (lekko przesadne oczywiście, są one nieco mniejsze), dlatego tranzystor zachowuje się jak tranzystor :-), to znaczy otwiera się i pomija prąd przez kolektor emitera.
Ze względu na fakt, że podstawa jest bardzo cienka szerokość, Więc dwa p-n przejścia znajdują się w bardzo małej odległości od siebie i interakcji między nimi. Ta interakcja jest nazywana efekt tranzystora. I który działanie tranzystora między diodami, w których odległość między dwoma Przejścia P-N Jak księżyc?
