Diyot, transistör, mosfet vb. elemanlar neden voltajı düşürür?

Silikonlu komponentler üzerinden Elektrik geçirildiğinde neden voltaj 0,7 volt civarında düşer? Acaba N tipi maddemi yapıyor bunu elektron çektiği için? Yada aradaki duvarın kırılması için mi? Az nötronlu, az elektronlu, çok protonlu bir kristalize maddenin üzerinden akım geçirirsek voltajı düşermidir?

Cebimizdeki para rakamsal olarak hep aynı kaldığı halde neden alım gücü hep düşüyor ve neden günden güne züğürtlüyoruz bence bu daha büyük bir açmaz Allahın hikmeti herhalde ya da sopası mı desek

Slikon periyodik tabloda 4. grupta (Germanium) ile bulunan bir elementtir. Oda sıcaklığında kristal halinde bulunan slikonda elektronların çok azı hareket edebilir. Ancak slikona yüksek sıcaklıkta yayınım ya da yükün aşılanması ile elektriksel özellikleri önemli ölçüde değişir. 4. grup elementlerden olan slikona, milyonda bir oranında 5. grup elementlerden örneğin fosfor eklendiğinde bir çok hareketli elektrona sahip bir kristal elde edilir. Buna eksi yüklü ('n type') slikon denir. Benzer şekilde 3. grup elementlerden örneğin aluminyum eklenirse bu seferde içerinde boşluklar bulunan artı yüklü ('p type') slikon elde edilir.


BJT ve Mosfet için bu durum geçerli değil. Örneğin BJT için B ve C uçları arasında 0.4V, B ve E arasında 0.6 volt eşik gerilime sahip bir diyot var gibi modellenir.

BJT için B akımı sıfırdan büyük İB > 0 ve vCE > vBE - 0.4V ise iC akımı β * iB olur. Diğer durumda iC akımı 0 olur.

Ancak burada bir durum daha vardır. O da BE arasındaki diyotun KAPALI, BC arasındaki diyotun AÇIK olduğu durumdur. Burada BC gerilimi 0.4 V iken ve BE arası gerilim 0.6V'dan az iken bu durum gerçekleşir. Bu çalışma aralığına 'reverse injection region' denir.

Mosfet için durumu anlamak için şu iki videoya bakabilirsiniz :



Bu konuları anlamak için sanırım yarı iletken fiziği öğrenmek gerekiyor.

Ya da daha ileri analog elektronik dersi almak gerekebilir.

@Under Ground teknik bir konuda konuşmayacaksak bir şeyler yazmanın bir anlamı var mı.

Ayrıca Cenab-ı Allah (c.c) bu yazdıklarınızdan münezzehtir.

boşa mesaj yazmayın burası felsefe yeri değil

Under Ground' Alıntı:

Cebimizdeki para rakamsal olarak hep aynı kaldığı halde neden alım gücü hep düşüyor ve neden günden güne züğürtlüyoruz bence bu daha büyük bir açmaz Allahın hikmeti herhalde ya da sopası mı desek

Genişletmek için tıkla ...

http://www.radartutorial.eu/21.semiconductors/hl04.tr.html

Merhaba. Bunun için başlangıçta “yasak enerji bandı” veya “aralığı” kavramının tam olarak ne olduğunu (Güneş Pilleri, Şekil 1.3) çok iyi anlamanız gerekiyor. Amerikan başkanı Donald Trump (!) kaçak olan Meksikalı mülteciler sınırlardan kolayca içeriye giremesin diye ABD sınırına 3 metrelik bir seti (duvarı) ördürdüğünü (!) bir an için düşünelim, buna bir benzetme yapmak gerekirse. Bu yarıiletkenlerdeki "yasak enerji bandı" (aralığı) veya (veya istenilmeyen mültecilerden korunma bölgesi) bizim asıl silisyum kristalli P-N ekleminde elektrikten (elektrondan) arındırılmış olan tampon bölgeyi temsil etmiş olsun. Bu 3 metrelik duvarı aşıp bu zor sınırdan kolayca atlayıp geçmek isteyen mültecilerin en az 3 metre veya daha fazla enerjiyle yukarıya doğru zıplaması (Yerden herhangi bir kaynaktan büyük bir enerji alarak) mutlaka gereklidir. Eğer daha az zıplarlarsa atıyorum 2.80 metre zıplasalar bu 3 metrelik “yasak enerji bandı” nı asla bu kadar zıplamayla geçemeyecekler ve bu yasak sınırda (tampon bölgede, yasak enerji bandında veya boşaltılmış bölgede) kalmış olacaklardır. İşte 0.70 voltluk asgari Elektrik akımı farkı silisyum yarıiletkenlerin tümünde (silisyum diyot, transistor, güneş hücresi, transistör, triyak, vb.) P-N ekleminden elektrik akımı geçebilmesi ve iletim olabilmesi (Güneş hücresinde de yaklaşık 0.50 kadar tek hücrede bir voltajın çıkması için dalga boyu UV veya UV ışığı band aralığına daha yakın veya bu yasak bandı da kolayca aşıp voltaj üretebilecek kadar daha fazla voltaj üretebilen dalga boylarındaki ışıklarla olması şartıyla) için mutlaka olması gereken minimum voltaj değeridir. Yarıiletken malzeme olarak selenyumun seçili olmasında alt eşik voltajı 0.30-0.40 volt kadar olur.

Yarıiletkenlerde de seçilen malzeme cinsine göre “yasak enerji bandı” nı rahat geçebilmek için, yani valans bandından iletkenlik bandına doğru elektrik akımı geçişi olabilmesi için, P-N eklemiyle oluşturulmuş delik (hole)(elektron boşluğu)(Dış katkıyla elektronu boşluk şeklinde azaltılmış) ve elektron (katkıyla açıkta kalmış fazla elektronla) arasında elektrik akımının adeta bir pompa gibi çalışıp akabilmesi için 0.70 volt ve daha fazlasında voltla geçen elektrik akımının P ve N eklemine uygulanması bu nedenle gerekiyor. 0.50 voltta P ve N bölgesinin birleşim (eklem) yerinden elektronları P bölgesine, boşlukları da N bölgesine itip götüren (pompa görevli itici gücün veya gereken alt limitteki enerji) olamadığından bu elektronlar valans bandından yasak bölge (Boşaltılmış bölge) arasından atlayarak iletkenlik bandına geçip P ve N eklem bölgeleri arasında bir voltaj geçişine (Güneş hücresinde ise P ve N arasında 0.50 voltluk voltaj farkına) bu sebeple neden olamazlar.

Buradan hareketle sonuç olarak silisyumlu yarıiletken malzemelerle yapılan tüm P-N eklemlerinde, bu yasak bölgeden elektronların kolayca zıplayıp karşı taraftaki iletkenlik bandına kolayca geçebilmesi ve elektriğin sürekli olarak akıp geçebilmesi için en az 0.70 voltluk bir voltajın bu nedenle mutlaka uygulanması gerekir. Bu P-N ekleminden elektrik akımı geçen yarıiletkenlerin veya elektrik üreten güneş hücrelerinin 0.70 voltluk kısmının yok olması veya bu kadarlık kısmının absorbe edilip (aslında sıçrama enerjisi şeklinde harcanarak) eksilmesi olayında, en baştaki "mülteci sıçraması" benzetimli bir olayla ekstradan daha fazla enerjiyle veya daha fazla voltajla yüklü olması mutlaka gerekiyor, Kolay gelsin.