KRİSTAL ELEMANLAR VE TRANSİSTARLAR TEORİSİ

b — İkinci anda : Osilatör çalıştığı müddetçe (ki bu müddet arızanın i/ole edilip cmpcdans rölesinin kendi kendini başlangıç durumuna getirmesi (•reset ting) ve Zj kontaklarının açılması ile niba>ct bu lur) (I) No.lu devre kesiti tarafına sinyal göndere cek ve bu kcsici\ i operas\ ondan alıkoyacaktır. Yu karıda da işaret etmiş olduğumuz gibi ancak (3) No lu kesici tarafında bir ııriia vukuunda (1) No.lu kesici T., zammı .sonra T kontakların kapatarak bu arı/ayı izole edecektir.

4 — Arı/J D noktasındadır : C noklası için anlatı'an hâdiseler a\ncn cereyan eder. Yalnız. D noktası (1) \o.lu kesici empedans röleleri için III.

bölge olduğundan, bu amazi i/ole etmesi icap eden (3) No.'.u kesici veya bu kesici rölelerinde bir arıza vukuu İmlinde fakat T;ı zamanı sonunda (1) No.lu kesici olarak takvivc vazifesi yapılacaktır. Burada muhtelif yerlerdeki rölelerin birbirlerine nazaran /aman koordinasyonlarının nekadar mühiın olduğu na bilhassa nazarı dikkati çekmek fa> dalı olacaktır. Fakat bu mevzu her duruma grire ayrı bir özellik taşidığırdan burada daha fa/la i/ah edilmiyecektir Gerek zaman koordirasyonu ve gerek muhtelif tip empedrans röleleri özelliklerine göre seçilen bölge empedansları o rölelerin u/un /aman kullanılmasın dar elde edilen iletme tecrübelerine çok yakından bağlı bulunmaktadır.

Kristal Elemanlar ve Transistorlar Teorisi

Kristal elemanların elcktıonik sahasındaki öne mi ve yeri yarım asırdan biraz fa/la bir zamandan beri ilgiyi çekmekteyse de, endüstrideki önemini an cak son zamanlarda kazanmaya bağlamıştır. Bugün endüstride elektron tüplerinin kullanıldığı birçok yerlerde, transistorlar bazı bakımlardan tercihe sa van tutulmakta ve [üplerin verine kullanılmaktadır lar. Transistorlar tüplere; küçük olmaları, ısıtma güçlerinin az olması, çalışmaları esnasında gû rültd ve ıslıklar meydana gelmemesi, u/un ömürleri, mekanik dayaniklıklan ve basit yapılışları gibi özel liklerinden dolayı tereih edilmektedir.

Bir transistorun yaklaşık olarak bir kibrit çö pü babından bira/ hiHükçc o'ması ve bunlarla ger çekleştirilebilecek cihazlarda kullanılacak elemanla, nn da mümkün olduğu kadar küçük yapılabilmeleri ve aypi zamanda mekanik dayanışıklarından ötürü: sağırlar için işitme cihazları gibi küçük, taşınma ıi kolay cihazlar imalinde kullanıldığından başka; puş pul amplifikatörler, geniş band amplifikatörleri, akım ölçü aletleri, impuls sayıcıları, osilâtörler, ses generatörlerî, odeon alıcılar \e süperlıelerodin alı cılar imalinde kullanilmalan mümkün olmaktadır.

Transistor iki kelimeden bileşik olup «rrans» kelimesi sistemin taşıyıcı özelliğinden ileri gelmekte dir, «istor» ise rezistor varisto kelimelerinde olduğu gibi sadece bir ektir. Transistorlar prensibi /. Bar decn, W.II, Braüain \ eW. Shockley tarafından bu lunmuştur. Bunlara kadar; üst yüzey tabakaya nü fuz, edecek kadar kuvvetli elektriksel alanlar var

Derleyen : Şükrü Nail KURMA

Y. Müh.

duruyla ince «ytırı iletkcn» tabakalarının direncinin ölçülmesine çalışılmaktaydı. Bardeen ve Bratlain varı . iletkerin üst yüzüne oturtulan sivri uç kon takh bir devrenin, yine böyle bir ikinci devre yar dımıyla, değişen akım gerilim bağıntısını buldular. Her iki uç hemen birbirleri yanında bulunuyorlarsa, bir devreve verilen işaret, diğerinde kuvvetlenmiş olarak teessüs etmektedir. Bu suretle evveldenben kullamlagclmekte olan kristal dedektör, bir ikinci siyle beraber amplifikatör olarak kombine edilmiş oldu ve böylece sonraları A transistoru olarak isim lendirilen çift dedektör bulundu. Müteakip ilerle meler hızla gelmiştir.

Şimdi bu mecmuada yayınhyacağımr/. bir seri makale ile kristal elemanlar ve transistorlar teorisi ıı/crinde ba/ı bilgiler vermeye çalışacağız.

Kristal elemanlar teorisinde ve tekniğinde en /iyade ilgi çekici eleman olması bakımından; önce pcnrcanyum atomu ve kristalinden bahsetmek, her halde faydalı olacaktır.

I, 1 — GERMANYUM ATOMU : 4 değerli ele manlar (G, Si, Gc, Zn Pb) grubunun ortasında yer almakta ve karbondan metallere doğru bir geçiş teş kil etmektedir. Bu grubun her iki yanında 3 değerli elemanlar (B^ \1, Gl, in, Th) grubu ile 5 değerli elemanlar (N, Ph, Ar, An, Wi) grubu yer almakta. dır. 3 değerli elemanlar germanyumla birlikte bu lunabilirler ve bu elemanın elektriksel özelliğini, nö türlüğünü değiştirip, ( + ) yaparlar. Bu sebeple saf olmayan germanyum doğrultum tesirinden tanınabi

lir ve bu haldeki sivri uçlu germanyum kristali elek tronlar için iyi bir dönüş yolu olur. Benzer şekilde 5 değerli elemanlar da germanyumla birlikte bulu nurlar ve bu elemanı (—) yaparlar. Bu haldeki ger. manyumdan yapılan kristal uçlar, elektron akımı için iyi bir çıkış ucu teşkil ederler.

Görülüyor ki; germanyum yalnız başına olduğu zaman hiç de enteresan olmayıp, ancak bu komşu atomlarla birlikte bulunduğu takdirde bir değer ka zanabilir. Meselâ 107 fsa atom içine sadece 1 ya bancı atom zerkedilerek amplifikasyon tesiri elde edilebilir.

1, 2 _ GERMANYUM KRİSTALİ : Metal görü. nüslü olup, kristal yüzeyi gri parlaklıktadır. 75 °C de ve 12000 kg/cmJ lik basınç etkisiyle cam cinsin den bir duruma dönüşür ve birkaç gün sonra bu germanyum camı parçalanarak en küçük kristal parçası haline geçer.

ŞEKİL 1

Kristal dokunun münferit atom kafesi (Şekil : 1) deki gibi olup, her atom 4 komşu atomla çevrili, dir ve bu atomlar birbirlerinden eşit uzaklıktadır. Bu durum bir küpe benzetilebilir. 1. atom uzay kö şegenlerinin kesim noktasında bulunmakta ve 2 çift atom, aralarında 90° olmak üzere diametrik ola rak yerleşmişlerdir.

I, 3 — GERMANYUM ATOMUNUN KUVVET ALA/NI: Uzay yapısı kâğıt düzlemi üzerine irca edi. lir ve basitleştkilirse (Şekil : 2 a daki durum elde edilir Atomlar küçük dairelerle, valans elektronları da (—) işareti ile gösterilmişlerdir. Kuvvet alanı bağlantıları da bandlada gösterilmektedir. Bu du rumda tam saf germanyum kristali bir yan . ilet ken değil, bilâkis bir yalıtkandır. Dielektrik sabitesi 16 dır.

Bu kristale bir elektriksel alan soldan sağa doğ ru tatbik edildiği takdirde kuvvet alanı (Şekil : 2 b) deki gibi değişir. Atom çekirdekleri bir yana, elekt. ronlar diğer yana çekilirler. Dış kuvvet etkisi kaldı rıldıkta kuvvet alanı tekrar nötür haline döner. Kuvvet alanı elâstikidir ve şekil değişmesi dıj kuv vetin büyüklüğüne tabidir.

1, 4 — n . Ge ve p Ge : Saf olmayan kristalin kuvvet alanı (Şekil : 3) de görülmektedir.

Yabancı atom (Şekil : 1) de resmedilen kristal dokunun boş bir köşesine değil, bir germanyum ato munun yerine girer. Bu yabancı atom arşen veya antimon olabilir ve 5 değerlidir. Yani bir fazla ( + ) çekirdekle 1 fazla elektron ihtiva etmektedir. Bu atom 4 germanyum komşusuna 4 elektronu ile bağ lı olup 5. elektronu kristal doku içinde serbestçe do. taşmaktadır, yani iletim elektronudur. Buna göre yabancı atom 1 elektron kaybetmektedir. Diğer ta raftan 1 fazla ( f) çekirdek, nötür kafesdeki 4 kom şusunu itecek surette bir kuvvet hasıl eder. Bu du. rum, bir dielektrik polarizasyonu doğurur.

Saf nötür germanyuma 1 fazla elektron veren yabancı elemanlara «certci» adı verilir. Bu verici elemanlar mutlaka (5) değerli olmalıdırlar ve bil hassa arşen ile antimon kullanılmaktadır. Bu şe kilde hasıl olan 'negatif germanyum» kısaca n Ge olarak isimlendirilir.

Bu meyanda; ^pozitif germanyum», yani kısaca p Ge de tanımlanabilir. Bunu elde etmek için bir »alıcı», yani aliminyum, indiyum veya galyum gibi 3 değerli bir eleman kullanmak gerektir. Yabancı atom, 1 germanyum atomunun yerini alır ve 4 kom şu germanyum atomundan ancak 3 ü ile birleşebi. lir. 4 üncü bağlantı kristal doku içinden 1 elektro nun çıkması ile temin edilebilir. Yabancı atom çe kirdeği ( + ) değer eksik ihtiva ettiğinden eşdeğer nötür yapı hasıl olmamaktadır. Bu durumda da verici için çizilmiş olan (Şekil : 3) dekine benzer bir pola. rizasyon durumu elde edilmektedir. Yalnız, komşu atomlarla bağlama elektronları evvelki durumda ba sılmış durumdayken, burada çekilmiş vaziyettedir ler. Bu ilâve elektron kafes içinde bir DELİK teşkil eder ve bunun hakkında da, serbest elektronlar için söylenenlerin hepsi caridir, sadece işaret değişmek tedir. Yani bir DELİK AS0EMİI hasıl olur ve hu, hit ( f ) akımdır.

n Ge ve p Ge kristal diodlar ve transistorlar için ilk maddeyi teşkil ederler. Bir elemanda bir ve ya birkaç n bölgesi olduğu gibi, bir veya birkaç da p bölgesi mevcuttur Bu bölgeler birbirleriyle doğ. rudan doğruya temastadırlar.

Bir germanyum parçasına, hem 5 değerli, hem de 3 değerli eleman zerketmefc mümkündür. Her ikisinden de ayni miktarda zerkedilirse; germanyu mun elektriksel özeliği değişmez. Tabiatte yabancı maddelerden tamamen arî germanyum bulunamadı, ğından, saf germanyum istihsalinde nötralizasyon metodu kullanılmaktadır.

1, 5 — KRİSTAL DOKU İÇİNDE SERBEST ELEKTRON : Serbest elektron kristal doku içinde, belirli olmayan doğrultularda düzgün bir hızla, ka fes atomlarına çarpıp yansıyarak hareket eder. Bu

ŞEKİL 3 çarpışma esnasında, elektronun kütlesinden yaklaşık olarak 1000 defa daha fazla kütlesi olan ve komşu atomlarla çok büyük kuvvetlerle bağlı bulunan bu kafes atomu yerine kaybeder ve kısa bir müddet sonra tekrar sükûnet durumuna döner. Buna muka bil elektron, başlangıç hızıyla ve doğrusal olarak ay ni şekilde kafes atomlarına çarpıp, yansıyarak hare ketine devam etmektedir {Şekil : 4).

Bu olaya ait hesaplamalara yarayan tek hareket noktası, iki çarpışma arasındaki «ortalama serbest yol» dur. Bu ortalama serbest yol, bir gazın mole kül veya atomlarının hareketi için takip olunan çö züm yolundan bulunur ve oda sıcaklığında l = 1 0 5 cm. olarak hesaplanır. Buna göre; böyle bir serbest parçacığın enerjisi, sıcaklığın fonksiyonu olarak E=kT ile ifade edilr. Bu ifadede (k = 1,38.10 ) 23 Boltzman sabiti, (T) mutlak sıcaklıktır. Ayrıca bu enerji, kütle ve hız yardımıyla da E = £ mV2 ola

rak ifade edilebilir. Bu suretle oda sıcaklığında 300 °K için (E = 6.10 ' watt. sn.) ve (m = 8,86.10 2 8 gr.) değerlen gözönünde tutularak V 3,6.103 cm/sn olarak bulunur. Ortalama ser best yol ( 1 10 ' cm.) olduğuna göre, iki çarpışma arasında geçen zaman t =• 1/v _= ^ 10 " sn. olarak hesaplanır.

Buradan elektriksel gerilime de geçmek müm kündür. Kristal içinde oda sıcaklığındaki gerilim (U) ile ifade edildikte, (eU •= • mV ') den, elektrik yükü değeri (e ^ 1,56.10 '" amp sn) dikkate alına, rak; U 0,026 volt bulunabilir.

I, 6 — ELEKTRON GAZI : Bir germanyum kristalinin kristal dokusu içinde bulunan elektron ların toplamı elektron gazı kavramını hasıl eder. Bu kavram üzerinde şöyle bir problem tesis edilebilir:

Bir küme elektron başlangıçta, toplu bir du rumda belirli bir noktada olsun ve buradan itibaren her yöne doğru yayılsınlar. Belirli bir zaman sonra nerede olurlar? Veya; başlangıçta, bir sınır düzlemi ilerinde sıralanmış olsurflar. Bunlar bulundukları hacmi eşit büyüklükte bölünceye kadar, ne kadar zaman geçer? Bu problemleri «difüzyon = yayın ıtabiti» fikrini doğururlar.

Bir noktadan itibaren her yöne yayman elekl. ronlar için şöyle bir ifade vardır :

t V i

\I ı 1

ıı1 1

H "1 ı 1|

!ı \—*

""

U

1,

ŞEKİL : 7

Bu ifadede; (N), (t = o) başlangıç zamanındaki elektron sayısı; (D), (t) belirli zamanı sonra başlan gıç noktasından itibaren (r) mesafede 1 cm3 deki elektron sayısıdır. (D), difüzyon = yayın sabiti olup, ortama ve sıcaklığa tabidir. Bağıntıdan elektron ya ğunluğunun, merkezde en yoğun olduğu ve (r) yarı çapı büyüdüğü oranda azaldığı ortaya çıkar

Bütün tek elektronların mesafesi için ortalama bir değer rd = (6 Dt) >/ ' olarak ifade edilebilir. Ortalama (rd) yarıçapı (t) zamanının kare köküyle orantılı olarak büyümektedir.

Bu anlatılanlardan diodlar ve transistorlar için şu şekilde faydalanılır. Kontak ucu, elektronların çtktş . başlangıç yerini kristal, elektronların yayma cağı ortamı tenkil eder. ( t ı ) , (t.,), (t.,) müteakip TA man birimlerindeki ortalama mesafedir ( r j , (r2), (r.,) olmaktadır. (Şekil : 5). Ancak pratikte, elektron kümesinin dağılarak, sekilin oldukça değişeceği ve zamandan bağımsız olacağı açıktır.

I, 7 — DİFÜZYON YAYIN SABİTİ : (D) har. fi ile gösterilegelen bu sabiti su şekilde tanımlıya biliriz : (Şekil : 6) da (x) eksenini, elektron yığını, nm mevcut olduğu düzleme izafe edelim. Elektron yoğunluğunu (x = o) noktasında (n(l), (x = X) nok tasında da (n) ile gösterelim, (a) mesafe birimine tekabül eden artma olduğuna göre; bu durumu n — »„ + ax ifadesi ile gösterebiiriz. (x = o) nok tasında elektronların dolaşımını dikkate alalım: Bu

ŞEKİL 8 noktanın ayırdığı farzolunan düzlemin her iki \a nmdaki sahalarda elektronlar her yöne doğru hare ket etmektedirler. (x = —1) den (x = o) a kadar olan sahadaki elektronların yansı sağa, (x = o) dan (x = + 1) e kadar olan sahadakilerin yarısı da sola hareket eder. Böylece; azalan elektron yoğunluğu doğrultusunca, yani yukardaki durumda sola, hare ket eden elektron akımının büyüklüğünü bulabilire:

Sağa doğru giden elektronların miktarı, sol tra pezin yarısı ile belirlidir. Ve \ 1 (nn a 1/2) değe rindedir. Sola hareket eden küme ise £ 1 (nn fa 1/2)

değerindedir. Her ilci değer arasındaki fark, (x=o) kesitinde serbest yol boyu için gerekli zaman içinde; bir tarafdan, diğer tarafa geçen akımı verir.

1/2 e (n0 + al/2) — £ 1 (n,, — al/2) = 1/2 al" sefbest yol boyu için gerekli zamanı (t) ile gösterir sek, zaman birimi içinde akan miktar, yani akım şiddeti

al= olarak i —

bulunur. (

\Jy l/t ) hız

2t değeri dikkate alındıkta, i — 1 \/T a/2.

olur.

Bu ifadedeki D — 1 \JT 12 yın sabiti olarak isimlendirilir.

difüzyon = ya

hızı verir ve ortalama hız ( \/£ ) bunun yansı bü

yüklüğünde olup \/E — e E t ' m

olur. Görülü

yor ki; elektronun (E) alan şiddeti doğrultusundaki

hız büyüklüğü; iki çarpışma arasındaki zaman süresi

ve alan şiddeti büyüklüğüyle bağımlıdır. Yani daha

seyrek çarpışma temini ile veya alan şiddetini bü

vültmekle elektrona daha fazla hız kazandırılabilir.

(Mü — et/m) ifadesi elektronun hareketiydi olarak isimlendirilir ( D ~ l \f~l2 ) difüzyon = yaym sabiti ile (Mü = et/m) elektronun hareketiye ti arasında mutlak bir oran teşkili mümkündür. ( \Jr l/t ) olduğu dikkate alınırsa D/Ro =

ŞEKİL: 9

1,8 — GERİLİM ALTINDAKİ ELEKTRON: Kristalin bir elektrik alanına konması halinde de elektronların hareketi incelenebilir.

(Şekil: 7 a) da elektronun hiçbir tesir altında olmaksızın ki yörüngesi, (b) de tamamen bir elektrik alanı tesiri altındaki yörüngesi, (o) de bu iki yörün. genin geometrik bilejkesi gösterilmiştir. İki mütea kip çarpışma arasındaki bileşik yol her iki yoldaki üçgenlerin bileşimi ile bulunur. Bileşik yol kalın çizgiyle gösterilmiştir. Ancak; elektronunun, elek trik alanı içinde bir kuvvet kazanacağı ve bu kuv vet tesiriyle sabit hızla değil de ivedileştirilmiş biı hızla hareket edeceği gözönüne alınarak, bu yörünge de düzeltilmelidir, (d) şekli son yörüngeyi gösterir

I, 9 — ELEKTRONUN HAREKETİYETİ : Alan doğrultusu boyunca elektronun hızı hesaplana bilir. Elektronun bu dış elektriksel kuvvet tesiri altında katettiği yol, kat'i olarak bir düşme yolu dur. Ve bu yol S = \ fot olarak ifade edilir. Bu ifa de de (s) iki çarpışma arasındaki yol olmakla bera ber, serbest uçuj mesafesi değildir. Fakat alan şid deti doğrultusunun bir unsurudur, (t), bu iş için gerekli zaman; (b), ivmedir. Diğer taraftan (E) alan şiddetinden hasıl olan kuvvet; (e), elektron yiıkü, (m), elektron kütlesi olduğuna göre K = e E M = mb ile tanımlanabilir. Buna göre; b — e E/m ve S eEt2/2m olur. (S/t) yol sonunda erişilen

D/Mü — Q1\/T /e bulunur. Bu oran bir elektronun

( m \J~ /2 ) enerjisinin (e) de 1 ini gösterir ve

yukarda bu değer (0,026 Volt.) olduğuna göre (D)

ve (Mü) sabitlerinden birinden diğerini bulmaya ya rar. ( D l \ / T / 2 ) ifadesinden (1 = 10 5 cm.),

( \Jr = 107 cm/sn ) için D = 50 cm2/Sn. bu

lunur. (Mü) hareketiyeti olarak da

50 cm2/Sn

Mü —

2000 cm2/volt. sn bulunur.

0,026 volt

Diodlar ve transistorlarda kulandan germanyum

ve silisyum için tecrübeyle bulunan değerler bir

tablo ile verilmiştir. Bu meyanda pozitif akımı ha

sû eden ve literatürde umumiyetle »delik' ismi ve

rilen pozitif parçacıklar için de değer bu tabloda

gösterilmiştir. Bunlar küçük olmakla beraber reel

değerlerdir. Hareketiyet (Mü), (cmVvolt sn); yayın

sabiti (D), (cmVsn.) birimindedirler.

Elektronlar

1200±120

30±3

3600±180

93±5

Delikler

25O±5O

1700i90

85±12 43±2

1, 10 — İKİ YÖNLÜ ELEKTRİK AKIMI : Elektronların hareketi gibi "Delikli adı verilen po zitif parçacıkların da bir hareketi mevcuttur ve bu hareketin tanımı atom modeline istinaden mümkün olmaktadır.

1889 yılında Prof. Roıvland tarafından söyle bir deney yapılmıştır: Bir ebonit levha üzerine eş aralı mesafelere negatif yükler bırakılarak, levhanın her çevresinin yüklerden bir küme ihtiva etmesi sağ lanmıştır. Bu levha yüksek bir hızla döndürüldükte, yüklerin hareket etmesi ile bir elektrik akımının doğduğu tesbit edilmiştir. İkinci bir deneyle levha ya negatif yükler yerine pozitif yükler konup, lev ha yukardakinin aksi >one döndürüldükte, evvelki nin ayni yönünde bir akım mevcut olduğu görülmüş tür. Bu durum «pozitif akım'ın bir delilidir

Başka bir deneyle de bu pozitif akımı tahkik mümkündür. Havası boşaltılmış bir kaba, gaz veya buhar halinde bir madde konup, elektrotlar arasına bir gerilim tatbik edildikte; bir bağımsız akım ha sıl our. Maddenin elektronları ( + ) kutba giderler. Ayni zamanda (•—) kutba da bir akım gitmektedir. Bu akımı hasıl eden parçacıklar, ortasından bir ka nal açılmış katoda gelirler ve hemen bitişikteki yüksek vakumlu ortama varırlar. Bu parçacıkların hasıl ettiği kanal ışınlan yüksek vakumlu ortamda bir elektriksel ve bir magnetik alan tesiriyle sapar lar. Elektriksel alan tesirindeki yörüngesi parabolik, magnetik alan tesirindeki dayireseldir. Sapma geri limi ve magnetik alan şiddetinden hareketle, bu ka nal ıgtnını hasd eden parçacıkların kütlesi buluna bilir. Bu parçacıklar pozitif yüklü atom veya mole küllerdir. Yapılan deneylerle ( ( ) yüklü en küçük elektriksel eleman kuantomu'r.un kütlesi olarak (1,65.10 ' gr.) bulunmuştur ve bu kütle elektron suz bir hidrojen atomunun kütlesidir. Elektronun kütlesi (9.10 '" gr.) olduğuna göre; bu pozitif ele man, elektrondan 1800 defa büyüktür. Elektron büyüklüğüne yaklaşık bir ( + ) kütle bulmak şimdi ye kadar mümkün olmamıştır.

Olay, aynen bir sıvı içindeki iyon dolajımı gibi ise de; aynı zamanda «delik akımı» adı da verilen bu pozitif akım, protonların akımına identik değil dir, çok daha anlaşılmaz bir problemdir. Bugün, bir yük v kütleyi haiz olan elektron için de aynı anla şılmaz durum mevcut olduğuna göre; deneysel olayların ortaya koytjuğu delik akımı da bir ka bul olmaktan ileri geçememiştir.

I, 11 — DELİK AKIMININ İSPATI : Serbest elektronlardan (veya deliklerden) bir grup belli bir noktadan itibaren kristal içinde hareket ederken; bu hareket iki sebepten ileri gelebilir. Bu hareket, ya bir ist hareketi tesiriyle veya tatbik edilmiş olan bir elektrik alam tesiriyle hasıl olmaktadır. Isı hareketi neticesinde (D) yayın = difüzyon sabitiyle karak terize edilen difüzyon = yayın, elektriksel alan ne ticesinde de (Mü) iletkenliğiyle karakterize edilen trijt = akıg hasıl olur. Difüzyon = yayın'da parça

cıklar her yöne aynı düzgünlükte yaymırlar Trift =; aktg'Aa ise belli bir yöne doğru (elektrik kutuplan doğrultusunca) hareket ederler; elektronlar ( ( ) kutba, delikler (—) kutba giderler.

©_ © v ©

ŞEKİL: 10

Bir kristal üzerine alcım veren bir uç konduk ta; bu uç yayınmanın merkezini, yani çıkış noktasını teşkil eder. Yaklaşık olarak (1 cm.) uzunluğunda ve (1 mm ) kesitinde bir germanyum çubuğu üzerine (Şekil : 8) de görüldüğü üzere birkaç (mm.) aralık lı iki kontak ucu yerleştirilsin. Bu uçlardan soldakine ( + ) gerilim, sağdakine (—) gerilim tatbik edilir. Ayrıca bir ilâve gerilim, yüzey elektrotları vasıtasiy le germanyum çubuğunun iki tarafına verildikte, çubuğun uzunluğu boyunca bir elektrik alanı mev cut olur. Soldaki çıkış noktasına tatbik edilen ( + ) elektrik yükü; impuls araları, dolaşım hızına ba ğımlı olarak düşünülerek, kısa aralı impulslar ha. linde tatbik edilmektedir. Sağ taraftaki akım devre sini ayrıca, sol taraftaki akım devresinin impulsla nnı gösteren bir osiloskop bağlanmıştır. Emüter=z yayıct» adı verilen sol çıkış noktası, deliklerden bir kümeyi impulslar halinde kristali verirler. İlk za man aralığından sonra bu kümeler, merkezleri çıkış. noktasının biraz altından birer küçük yarım dayire teşkil ederler. Müteakip zaman aralarından sonra yeni küme dayireler hasıl olur. Bu delik.kümeleri kristal içimle yayınarak negatif kutba doğru gelirle ; ve sağdaki kontak ucuna vardıkta, sağ akım devre sinde akan kapalı akım şiddetlenir. Kümenin mer. kezi kontağın altında iken, bu akım maksimuma erişir, sonra azalır ve impulsun geçmesiyle başlan gıç değerine iner. Müteakip iki zaman aralığında ölçü yapılarak, deliklerin yayın sabiti ve harekeliye ti ölçülebür. Bu deney ilk defa 1949 da J.R. Hayne» tarafından yapılmış ve teorik hesapları sağlamıştır.

Yukardaki deney düzeni henüz bir transistor de ğildir. Zira her iki kontak birkaç (mm.) aralıklıdır ve kristalin her iki yanındaki yüzey elektrotlarıyla

tatbik edilip deliklerin hareketini temin eden bir

jilerini, kapalı devresinde akan toplayıcı akımının

yardımcı gerilim mevcuttur.

enerjisine ekleyip, basis = taban'a doğru kuvvetlen

Fakat şu şekilde bir düzen tertiplenerek tran sistora oldukça benze) en bir durum elde edilebilir Delikleri yayan sol kontak, yani "emitter = yayıcı»; sağdakinden, yani «.kollektor = toplayıcı» dan an cak (50 mikron) uzaktadır. Yüzey elektrotlarıyla kristale tatbik olunan yardımcı gerilim kaldırılmış tır, hmitter^zyayıcı'da birkaç onda bir voltluk kü çük bir gerilim bulunmaktadır ve bu, delikleri kris talin içine verir Emitter = ıjayıct ile »hasis = ta han» arasında bir yönden, kollektor == toplayıcı ile hasis = tahan arasında diğer yönden olmak üzere iki elektriksel alan ortaya çıkar. Bunlar kesişirler. Basis = taban, büyükçe ve yüzey şeklinde bir elektrodu haizdir. Bu anlatılan düzen (Şekil : 9) da resmedflmişlİT. Bulrada alkım parçacıklarının yo ğunluğu çok küçük olup, pek ilgi çekici değildir. ilgiyi çeken kısım iki nokta kontak'tn. Burada doğ rultma ve kuvvetlendirme (ampUfikasyon) olayları bahis mevzuu olur

miş bir akımın gitmesine sebep olurlar. I, 13 — KOLLEKTOR = TOPLAYICIDAKİ

OLAY : L. B. Valdeg toplayıcı çevresindeki sahayı mikroteknik araçlarla inceleyerek; kristalin bir kıs mının artık «n Ge» tipinde sayılamıyaoağını ve «P Ge» tipine döndüğünü tesbit etti. Bu parça takriben (2 10 " cm.) çap ve (l,7.10 3 cm.) derin likte olup, bir germanyum atomunun diğerinden (10 " cm.) mesafede olduğu düşünüldükte; bu p • tabakası içine 10' kristal atomundan ibaret bir ka lınlık girer. Topla>ıcı çevresindeki yoğunluk bir nJ)ölp,csi hasıl eder, bunun dışında yoğun bir p ta hakası bulunur. Bu p tabakasıni da dıştan, başlan gıçla mevcut olan n tip saha çevrelemektedir. Yayı cıdan > ayman delikler p tabakasına gelirler ve bu nun clcktrikı potansiyelini yükseltirler. Yanjana bu lunan bu iki n sahası arasındaki potansiyel farkı, toplayıcı enerjisinin artmasına tebep olur ve akım amplifikasyonunu yüksek değere çıkartır.

Bövlece kontak transistoru = nokta transistoru,

n p n tipinden bir yüzey transistoru gibi çalışır. Ben

zer şekilde çok savida değişik polarizasyonlu taba

kalar arasındaki olaylar da hesaplanabilir. Burda

enerjisi

basıl olan akım arr.plifikasyonun değerinin hesaplan

masında delik tutulması olayından faydalanılır.

İleti,

I, 14 — DELİK TUTULMA YERLERİ : Kris. talin yabancı atomlar sebebiyle vaki saf sizliği ya

Ge. boşluğunda 0 7

nında, başka safsızlıkları da ihtiva ettiği farzedilir.

ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASINDAN

Valans tandı.

4 1 Odamızın mutad 4 üncü Umumi Hey'et erme toplantısı 11.1.1958 Cumartesi günü saat 15.00'de ve 12,1,1958 Pazar günü saat 10.00'da Ankarada

G.M. Kemal Bulvırındaki Elektrik İşleri Etüd

İd.uresı'nın Konferans Salonunda yapılacaktır.

Sayın azalarımızın teşrifleri rita olunur.

ŞEKİL 11

I, 12 — EMİTER = YAYICIDAKİ OLAY : İlk halde delikler hızla toplayıcıya giderler. Böylece otomatikman bir toplayıcı akımı teessüs eder. Bu rada iki faktör beraberce tesir etmektedirler Di füzyon = yayın ve trift — akış. Yatjtn, delikleri top layıcı civarına getirmektedir. Her iki nokta civarın daki yoğunluk oldukça fazladır ve iki nokta arasın daki elektriksel alan, tahrik edici alanın çok küçük bir kısmıdır. Bu elektriksel alandan dolayı husule gelen trift = a'kış'da elektronların yayın sabiti iki misli büyük olduğu cihetle, elektron akımı da de liklerin akımına nispetle iki misli büyük olur. An cak elektriksel alan küçük olduğu cihetle trift akı mı, deliklerin akımı yanında pek fazla bir mâna ifa de etmez.

Netice olarak, delikler kendi ısı hareketleri ne ticesinde toplayıcının elektrik alanına varırlar. Ener

Gündem:

1 — Açılış, Riyaset Divanının seçimi. 2 — Tasnif Hey'etinin seçimi. 3 Faaliyet Raporunun okunması ve mü zakeresi. 4 Blânçonun ve Murakıplar Raporunun incelenmesi, haklarında karar alınma sı ve İdare Hey'etinin ibrası. 5 — Yem yıl Bütçe ve Kadro teklifinin müzakere ve tasdiki, g Odamız talimatnamesindeki tadilât 7 — Odalar Birliği Umumi Hey'etine gö türeceğimiz mevzular ve müzakeresi. 8 — 1957 senesi Faaliyet Programınca ha zırlanan raporların müzakeresi. 9 — Odamız talimatnamesinin 29 uncu maddesinin (h) ve (i) fıkraları ve 68 inci maddesi mucibince seçimlerin ya pılması. 10 — Temenniler.