O.g.Abdinov, R.F.Mehdiyev, T.X.Hiiseynov
\
\
riziTi
ELEKTRONiKANIN
TARiXi VO METODOLOGiYASI
(ali maktebler iigiin ders vesaiti)
Azerbaycan Respublikasr Tehsil
Nazirliyinin 08 fevral 2008-ci il
tarixli 187 sayh amri ile tesdiq
edilmisdir.
L
r':.li:l::,."
l_.",.,.,,"1
I,
*Tahsil" ne$riyyatl
Bakr - 2008
I
5
3c(ce)
ttD tILItfi7ika-riyaziyyat elntlari doktoru, prof. O.$.Abdinovun
iimumi redaktasi ila
Rey verenlor:
-
fizika-iyaziyyat elmlari doktoru, prol O.X.Muradov,
fizika-rittazilyat elmlari dokloru, prol Y.Q.Nurullayev
O.$.Abdinov, R.F.Mehdiyev, T.X.Hiiseynov. Fiziki
elektronikanin tarixi vc metodologiyasi. Ali maktahlar
iigiin dars vasaiti. - Bakt, "Tehsil" nesriyyatl, 2008,
165 sah.
Kitabda clektronikanrn, baqlca olaraq ise fiziki elektronikanln yaranma tarixi va inkigafi merhololari haqqrnda
xlonoloji malumatlar, clacc de bu elm sahasinin mctodologiyasrnrn osas maqamlan qarh olunur. O, ali makrablerin
uylun istiqamet va ixtisaslagmalar 0zrc tehsil alan
magistrantlan iigi.in ders vssaiti kimi hazrrlansa da, ali
mokteb teleboleri, aspirantlar, miihendis va elmi igqilar,
miicllimler tarafindan de istifade oluna bilar.
Kitab 165 schifaden,55 illListrasiyadan va l7 adda istifade edilmiq edebiyyat siyahrsrndan ibaretdir.
a
2302=0=T000
053
zoos
..9'Tehsil" neqriyyatr, 2008
MUNDORICAT
Girig
...................
................ 5
I fasil
FiZiKi ELEKTRoNi KANIN YARANMASI
$1.1. Fiziki elektronika ilkin marhalada ................ ..........................7
$1.2. Fiziki elektronikanrn ikinci inkigaf marhalasi.
Elekhovakuum lampalan ...........
..............14
$1.3. ilk sanaye
lampalan............
....................... 23
II fasil.
TRANZiSTORLAR ELEKIRONiXEO.q,
Fiziki elektronikanm iiEtincii inkigaf marhalasi ................... 34
$2.2. Saha tranzistorunun yaradrlmasr.........._....................,.,.........42
S2.3. Yanmkeqirici cihazlarm impuls va roqam
$2.1.
"
asrnda
totbiqi....
...............................,48
III fasil
iruregnar MiKRosxEMLoRiN Ko$Fi.
MiKRoELEKTRoNiKANTN i ruri gnE uoRHoLoLoRi
S3.1.
ilk inteqral
mikrosxemlar....................................................... 58
$3.2. Mikrotemologiyamn yaranmasmrn ilkin garaiti
inkiqafi...........
' S3.3.Litoqrafiya
va
.
.............63
.......................68
$3.4. \4ikroclcktronikamn inkiqaf marhalalari .............................. 74
S3.5. inctiJ<.ator va
displeylarin mikroelekhonikada
totbiqi.................
..............75
$5.4,
Infraqrmzr va agair temperaturlar elektronikasr
............. 162
Azatbcycuila fuilci et*t;onikrrlarr. .s4s1rd qalrrrq o
orur fonnalqft i*igaf ebnsinilz bdyfrk ritkttztlati obtry
gtukan li alirrdrtL soinni rfrallimlerimiz akailarik
rrasaN MaMMaDBAGI4.. of,tu ABDVLLATWIN X) va
ptofwsor QAEAR IBR1.trIIM ofila OEONDIIE1r4IN 6
illiyim lost editik-
Milalliflt
ciRig
Fiziki elektronika miiasir elm va texnikanrn an siiratla inkigaf
edan sahalarindandir. O, miixtalif cihazlarda fiziki va mffhiderda
(bark cisimlard+ mayelard4 qazlarda va plaznada) bag veran
elekEon va ion proseslaini iiyratir. Elektron cihazlarurrt yaradrlmasr va istifadasi ila mag$ul olan tenriki va sanaye dektronikasmm ideya asasr elmin bu sahasidir. Bi.itiivliikda elektrorrika
dedikda mahz bu iig saha (fiziki elektronjka tmdki elektrurika
va sanaye elektronikasr) birlikda nazarda hrhrlur.
Elektrc,rdka radiote)oika ila sx alaqada inki$af edh. Elm ve
temikarun miixtelif sahalerl o ciirrladan radioelektronjk+ elektronika va radioterrika vahdat tagkil edir. Radioelekhonika
radio va optik tezlik diapazonunda dalfalarm va elektromaqnit
raqslarinin kiimayi ila infonnasiyarun gewilmasi, iitririilrrasi va
qabulu problemlari ile maEiul olur. Elektron cihadan radiotexniki qur$ulann asas igEi elementlari olub, radio cihazlarmrn
mthiim gtietaricilarini miiayyanlagdirir. Hamin cihazlardan radio va televiziya qudulannda sasin yaalmasr va canlardmlradiolokasiyad4 radiomQahidad+ radiobleidanetmada, radieriilquralarda va digar yerlarda da genig istifada edilir.
Tenikanm mfiasir inkisal marhalasi insanlann hayat faaliyyatina elekhmikarun daha gox niifuz ehusi ila xaakterikdir
Auerika Birla$rdg $tatlarmm statistik girstaricilerina g6ra diinyanm iimumi sanayesinin 80ol-i elekEon sanayesinin payma
diignr. Elektronika sahasinda qazanrlan ugurlar miiLrakkab elmite>criki problemlari hall ehnaya imkan verir. Mehz bu u$urlann
sayasinda elmi tadqiqatlann effektivliyi yiiksalir. yeni ntiv
magrn.lar va avadanlrqlar yaradrlrr, effektiv texnologiya va idaraetma sistemlari hazrrlan-u, yeni xassalara malik materiallar almrr,
informasiyanm toplanmasr va iglanmasi proseslari takmillagdirilir.
Ekni-telrriki va istehsalat Problemladni ahata edan elektronika elmin miixtalif sahalarinda qazaruJan biliklara istinad edir. Bela ki,
elekkonika bir tarafdan digar elmlar va istehsalat qarqrsmda
masala qoyur, onlarur sonrakr inkiqafin stimullagdrnr, digar
tarafdan isa onlarr yeni, keyfiyya0i texniki vasitalar va tadqiqat
iisullan ila zanginlagdirir. Elektronikanrn asas clmi-tadqiqat
obyektlari agaf, rdakrlardr:
1. Elckhonun va digar yiiklti zcnaciklarin elektromaqnit
sahasi ila qargrlqh tasir qanunlaruun 6yranilmasi;
2. Elcktron cihazlarmn hazrrlanmasrnda istifada edilan enerji
qevrilmalari - informasiyanur 6ttiriilmasi, iglonmasi va saxlanmast,
istehsal proscslarinin avtomatlagdtnlmasr, cnerji qur$ularrn:n hazrlanmasr, nazarat-iilEii cihazlaruun yaradllrnasr va tacriibalarda
bag veran hadisalarin qargrhqh alaqasini aydurlagdrmasr.
Elektronikamn siitatli inkigafr naticasinda arhq kvant elekhonikasr, bark cisim elektronikasl, fotoelekkonjk4 optoelektronik4
mikroelektronika, akustoelektronika, piroelektronika, bioclektronika, ffiaqrmrzr dalf,alar tocrikasr, kioclektronika, maqnitoelektronika va s. kimi yeni elmi-te)cdki sahalar yaranmrgdr. Hazuda
elektron cihazlarmdan va elekhonikamn nailiyyatlarindan irsanlann biitiin magf,ulluq va ma\at sahalarinda (sanayeda, kand tasarriifahnda, tibbido, kosmonavtikad4 kibemetikada va s.) elaca da,
fizika, kimva, astroflzika, iqtisadiyya! dilEilit biologiya, psixo.
logiya, arxeologiya va bagqa elm sahalarinda geniq istifada olunur.
I FESiL
FiziKi ELEICRoNi KANIN YARANMASI
S1.L
fiziki elektronika ilkin
marhalada
XVItr-XIX osrlar elmin siirafle inkigaf etmasi alamatlari ile
yadda qalu. Mahz bu illarda fizika kimya va biologiya
sahasinda yeni qanunlar kagf olunmug yeni cihaz va ma_
grrlar yaradrlmr5drr. Hemin dowda fizika elmi digar elm_
Iarin u$urlanndan da behralanarak yeni bir sahani _ fiziki
elektronikam yaratrnaq marhalesina qadam qoymuqdur.
Elektrik bogalmasr. Dtinyada ilk defe rus alimlari Mixail
Vasilyevig l.omonosov (7771-1765) va eeorq Vilhelrn Rixman (1777-1753) va onlardan asrh olmadan amerikan alimi
Frankel havada elekkik boEalmasm tadqiq etmiElar . l143-c.i^
ilda M.V.Lomonosov
"Allahrn k yiiklliyu haqqrnda axgam
diigiincalari,, asarinda ildrnmrn ve gimal qiitb pa,lhs*,n
eiektrik tobiatli olmasr ideyasrm irali siirmiigdiir. Bir qadar
sonra (1752-ci ildo) Frankel va lomonosov ildmm maqmmm
komayi ila gristarmiglar ki, ildrnm vo gimgok - havada griclii
elektrik boqalmasrdrr. Bununla yanagr agkar edilmigdir ki,
hatta ildrnm olmadrqda da havada elektrik bogalmasr bag
veir. lldnrm ma;mt sada quruluga malik olub, yaqayq evinda
qurulmuq Leyden bankalanndan ibarat idi. Bankalardan
birinin qapa$r naqil vasitasi ila agq havada yerlaqdirilmiq
metal daraf,a va ya damir mila birlagdiriLirdi.
1753-cv ilde tadqiqat apararkan professor e.V.Rixman
damir mila toxunaraq ildrnm tasirina diigtir va halak olur.
Sorualar bu istiqamatda tadqiqatlan davam etdiran M.V.Lo-
monosov mrnm naaisasinirt iimumi nezariyyasini yaratuuEdrr va hamin nazariyya indi da istifada .edilir. Bundan
bagqa, M.V.tomonosov siifiirran maflrun tasiri ila havada
sayriyan boEalmaru da mii5ahida eda bilmigdir.
Sankt-Peterb{fq tibbi-carrahiyya akademiyasuun akademiki Vasili Vladimirovig Petrov (1761-183{) M.V.[.omonoso'
vun elmi iglarini inkiqaf etdircrab 1802-ci ilda ilk dafa olaraq
(ingilis firiki Deviden bir nego il awal) havada iki kiimiir
elekuod arasmda qdvs bogalmasr hadisasini miiqahida eErig
va gihtamdgdir kr, havadan elektrik corayaru keqarken
elekkik bogalmas bag verir. V.V.Petrov 6z kagfini bela tasvir
edirdi: <Ogar giipa masarun iizarina 2-3 $flnh af,ac kdmiiLrit
qoyub onlan naqillar vasitasi ila giidii elektik manbayina
qogsaq ve bir-birina yarmlagdnsaq, hamin kiimiir qnntJan
arasnda parlaq (gOzqamagdmo) af, igqlaruna (alov)
yaranacaq va bu alovun tasirindan kdmiirlar yanacaq).
V.V.Petrovun elmi iqlari rus dilinda darc olduf,una giira,
onlar xarici iilka alimlari 0giiLn algtmaz idi. Rusiyada hamin
dtiwde elmi rglara bir o qadar maraq giistarilmadiyindan
hamin iglar tezlikla unudulmugdu va mahz bu sababdan da
sonralar q6vs bogalmasrnrn ka$ ingilis alimi Devinin adrna
yazlru$u.
Miixtalif maddalarin udma va Ei.ialanmasnrn 6yranilmasi
alman alimi Plukkeri Hesler bomsunu yaratrraf-a siivq etrnig
va o, 1857-ci ilda miiayyanlagdirmigdir ki, kapillyar boruya
daxil edilmig Hesler borusu spektsoskopun obyektivinda
yerla$irildikde miigahida olunan spektr birqiymatli olaraq
ondakr qazn sp"kt i+ verir. Bununla d4 Plukker ilk dafa
olaraq Balmer seriyasrna daxil olan hidrogenin iig xattini
akar emigdir. Ssualar Plukkerin Sagkdi Hittorf onun
8
tadqiqatlarrm davam etdirarak, 1869-cu ilda alovsuz
bogalmanda elektrik keEiriciliyi haqqrnda silsila maqalalar
Eap
etdirmigdir.
Hittorfun va Plukkerin iqlarina asaslanan ingilis alirni
Kruks ise katod giialanru keqf etmigdir.
Qaz bogalmasrmn dyranilmasinda ingilis alimi D.Tomson
(1856-1940) elmda boyiik srgray$ yaratrru$, elektronlann va
ionlann mdvcudluf,u fikrini sciylamigdir. Tomsonun elm
iigiin an boyiik xidmati isa Kavendiq laboratoriyasrru
yaratmasrdr. Bu laboratoriyada qazlarda elekfrik bogalmasr
tadqiq edilirdi. Laboratoriya Tausent, Astory Ernest Rezerlord ('1.877-7%n, Kniks va Rigardson kimi maghur
tadqiqatEr alimleri yetiqdirmakla yanagr, elektronikanrn inkiEafina da goxlu dayarli tohfalar vermiqdir.
Qrivs bogalmasmrn tadqiqi va tatbiqi sahasindo rus alimlarinin da boyiik xidmatlari olmugdur. Bunlann suasrnda
metallann qovs bogalmasr ila aridilmasi vo qalmaqlanmasrnm miiailiflari olan Pavel Nlikolayevig YabloEkov (18471894), Qikolev (1845-1898), Nikolay Qavrilovig Slawyanov
(1839-i896) qovs bogalmasrndan igrqlandrrrcr vasita kimi
istiJada edilmasini g<istaran Nikolay NikolayeviE Bemardos
(1842-1905) kimi maqhur ixhrag alimlarin adlanm Eekmak
olar. Laginov va MitkeviE isa qovs bogalmasrmn tedqiqinda
elmi iglari davam etdirarak bir qadar sonralar qovs bogalmasr katodunda bag veran hadisalarin tabiatini miiaywanlagdirmiqdir.
Fotoeffekt. Stoletov Aleksandr Qriqoryer"ig (1839-1896)
uzun miiddat (1881-1891-ci illarda) qazlarda qeyri-mr.istaqil
bogalma prosesini oyranmiqdir. Q Moskva Universitetinda
iglayerkan tadqiqatlarrru davam etdirmak tigiin havada asrh
vaziyyatda olan iki elektrod sistemindan lbatat haoa elementini yarafrnrg va aEkar-.etrnigdir ki, bela sistemda elektrodlardan birini (katodu) igrqlandrdrqda heg bir kenar garginlik
manbayi olmadrqda da dovrada elektrik carayaru yaranlr.
A.Q.Stoletov bu effekti aktinoelektrik effekt adlandrrmrE va
onu agafr, ham da yiiksak ahnosfer tazyiqlarda <iyranmigdir.
A.Q.Stoletov tarafindan hazrlanmrg xiisusi qurgu tazyiqi
0,002 Tora qadar endirmaya imkan verirdi. Hamin quriu
vasitasi i1a, o, miioyyonlagdirmigdir ki, 0,002 Tor tezyiqda
cihazda miistoqil qaz boqalmast bag verir vo fotocarayan
artdr$rndan aktinoclektik effekt da giiclanir. Bu effekt haqqmda A.Q.Stoletov riz taassiiratlannda bela yaztrdr:
"Aktinoelektrik bogalmalanmn izahrm yekunlagdrrmaq iiqiin, az
oyranilan Heslcr va Kmks borularrnda yaranan bogalmaiara
oxgarhf,r nazera almaq laztmdrr. Man yaratdtfrm torlu
kondensatorlara baxdrqca di.igiiniirdiim ki, qarqrmda havada
elektrik boqalmasr yaranmadan kanar igr$rn tasiri ila iglayan
Hesler borusudur. Har iki halda elektrik hadisalari bir-birina
oxgardrr va katod xiisusi roi oynadr$rndan ariyir. Aktinoelektrik bogalmalanrun tadqiqi qazlardan elektrik carayarun
keEmasi proseslarina olan maraqlann artmasma sabab ola
bilar..." Sonralar A.Q.Stoletorrrn bu fikirlari britdvkikda
tasdiqlandi.
1905-ci ilda dahi alman alimi Albert Ey.ngteyn (1879-7955)
fotoeffekt hadisasinin ciyranilmasina yeni takan verdi. O, igrq
kvantlan ila baflr bir sra araqdrrmalar apardr va miieyyan-
laqdirildi
ki,
fotoeffekt hadisasi aga$rdakr qanunlarla
xarakteriza olunur:
1) Katodun sathindan vahid zamanda emissiya olunan
cleklronlann sayr, eyni gart daxilinda katodun sathine diigan
10
igr$n intensivliyi ila miitanasibdir (Stoletov qanunu). Burada eyni qart daxilinda dedikde, katodun sathinin eyni
dalf,a uzunluqlu monoxromatik va ya eyni bir spekkal
tarkibli igrq dastasi ila igrqlanmasr nazerda tutulur.
2) Xarici fotoeffektda katodun sathini ark edan elektronlann maksimal siirati
hv=A+-MU
2
(1.1)
2
miinasibati ila tayin edilir va iqrfrn intensivliyindan asrh
deyildir. Burada hv - katodun sathina dr.igan monoxromatik
igrq kvantlanrun eneriisi, A isa elektromrn metaldan QxlS
igidir.
3) Har bir maddaya uyfiun fotoeffektin qrrmrzr sarhaddi
vardlr.
Termoelekhon ernissiya. Termoelektron emissiya hadisasini ilk dafa 1881-ci ilda Amerika Lxtiragrsr Tomas Edison
(1847-1931) aqkar etrnigdir. O komiir elekEodlu kozarma
lampalarr ila tacriibalar apararkan lampada vakuum
yarahrug va buraya kcimiir teldan alava, ham da miistar.i
metal lovha yerlagdirmiqdir. Metal lovhani naqil vasitasi iia
qalvanometra sonra isa xarici garginlik manbayinin miisbat
qtitbiine birlaqdirdikda, qalvanometrin corayan gostardiyini
miiqahida etmigdir. Hamin lovhani manbayin manfi qritbtina
birlagdirdikdo isa qalvanometrdan carayan kegmamigdir. Bu
effekl Edison effekti, qrzmrq metallafln va bagqa cisimlarin
qaz va ya vakuumda cizrindan elekhon buraxmasr hadisasi
isa termoelektron emissiya adlandrnldr.
Elektrik teleqrafr va telefon. XIX asrin ortalannadak
ll
aksar rilkalarin Amerika qitasi ila, elaca da Ingiltere kimi
materikdan aynlmrg yerlar arasrrda asas malumat vasitasi
gomi poEtu olub. Bu sababdan da drinya olkalari va kontinentlarda bag veran hadisalar haqqrnda malumatlar digarIarina yalmz 10-15 giirt bazan isa hatta bir neEa haftadan
sonra gatrnrgdu. Buna gora da carniyyatin an ciddi, vacib ve
zaruri ehtiyaclanna cavab veran tcleqrafin yaranmasr diiLnya
sivilizasiyasr tarixindeki an miihiim ixtiralarLn siyalusrna
daxil edilmaiidir. Teleqrafin xtirasr ham da onunla
alamatdardrr ki, burada ilk defe, ham da gox genig miqyasda
elektrik eneriisindan istifada edilmiEdir. Mahz teleqrafi icad
edanlar tarafindon siibut olunmugdur ki, elektrik carayanml
insanlann xeyrine iglamaya macbur etmok miimkiindiir. Bu
ixtiradan sonra comi bir neqa il arzinda elektrik carayam va
teleqraliya haqqnda elmlar birinin digerina tasiri sayasinde
inkigaf edarak, xeyli iraliya getdi. ilk teleqrafrn layihasi
Zamerinq tarafindan Batariya Akademiyasurda taqdim
olunub vo bu teleqraf sudan elektrik carayanl keEarkan onun
eiektrolizi naticasinda qabarcrqlarrn aynlmasrna asaslanrrdr.
Teleqrafiyamn inkigafindakr nijvbati marhala 1820-ci ilda
danimarkah fizik Erstedin caroyanh naqilin maqnit tesirina
malik olmasrnm, fransrz alimi Arqo tarafindan elekrromaqnitin, $veinveyqerin qalvanoskopun, 1833-cri ilda
Nervandar tarafindan qalvanometrin ixtirasr nahayo!
sonunornun osasrnda $iliinqin 1835-ci ilda yeni ieleqrafi
niimayig etdirmasi i1a baflrdrr. Nervandar gcistarmigdir ki,
qalvanometrin aqrabinh tarazhq vaziyyafina nazaren meyli
ondan kegan carayanm qil,rnatindan asrh olaraq giyigir. Bela
ki qalvanometrden malum qiymata malik cereyan buraxmaqla onun aqrobinin uygun bucaq alhnda meyiina nail
t2
olmaq miimkiindi.ir. Bela qalvanome6i qaSran va ga$11rlan
mantaqada yerlagdirib aqrabin qarqrsmda ayn-ayn meyllara
uy$un yanqlar agsaq va har yanfn qargrsrnda miiayyan harf
yaukn$ qeyn-qaffaf maska qoysaq, onda har harfa (meyla)
uyiun carayamn qiymatini bilmakla bu iki mantaqa arasrnda
yazr teleqraf alaqasi yaratmaq olar. Hamin cihazn taqdimahnda igtirak edan Vilyam Kuk 1837-ci ilda gillinqin
ixtirasrru daha da takmillagdirdi. Lakin bu teleqrafin bir sua
gatinliklari var idi ki, onlardan da an baghcasr cihazlarrn
(mantaqalarin) arasnda goxlu sayda birlagdirici maftillarin
Eekilmasi va informasiyarun yalruz ya sas, ya da yazs. ila
qeyda alma bilmamasi idi. Sorua gtepqel (1838) har iki
manfaqada uclardan birini yera birlagdirmekla maftillarin
saynr bira qadar endirdi.
1837-ci ilda ixtisasca rassam olan Morze teleqraf sahasinda
daha bir yenilik etdi. Otiiriilan informasiyam oziyazan
teleqral qurSusu yaratdt. Morzenin teleqral aparah teleqrafiyada nahang ufur idi. 184].cU ilda ABg hcikumati ilk
dafa olaraq qurgunu bayanmig va VaSinqtonla Ba.ltimer
arasrnda 64 kmJik teleqraf xatti Eakmaya vasait buraxmrgdrr.
Morze cihazr ham praktik, ham da istifada baxrmrndan gox
alverigli idi. Buna grira da tezlikla btitiin dtlnyada geniq
tatbiq tapdr va <iz miialiifina kiyiik gan-gdhrat qazandrraraql
goxlu var-dcivlat gatirdi. Verici - aqar va qabuledici - yazan
cihazlardan ibarat olan bu qurf,unun layihasi qox sada idi.
Baxmayaraq ki, teleqrafin ixtirasr ila malumabn bcil,tik
masafoya otiiri.ilmasi masalasi holl olunurdu, lakin o, yalmz
yazrh malumatlan rittirmaya va qabul etrnaya yarryrrdr.
Miixtalif rilka alirnlarinin va ixtiraErlannrn ise arzusu canlr
sasi uzaq masafaya <itiirmak rigun qurgulafln hazrlanmasr
idi. Bu sahada ilk addrmr 1837-ci ilde amerikah fizika alimi
Peyc atdr. O, kamertory qalvanik element va elekho
maqnitdon ibarat elektrik dovrasini yrfirb, kamertonun raqsi
zamam driwani qapayrb - aEmasrndan istifada edarak onun
sasini masafaya cittirdi.i. Bu istiqamatda vacib marhalalardan
biri da ingilis ixtiragsr Reysin adr ila baflrdrr. O, 1860-cr iida
goxlu sayda (ona qador) miixtalif variantda qurflular yrgdr.
Lakin bu quriular da yakrz elekrrik siqnallanm masalaya
otriri.irdii. Sonra $otland ixtiraqrsr Aleksandr Bellin uzun va
inadcrl axtarrglan naticada 1876<r ilda ilk Bell teiefon cihazr
yaradrldr. Ela hamin ildan da baglayaraq bu cihaza istifade
hiiququ veritdi. Lakin Bell cihazlan yakuz birtarafli iqlayirdi
- carayan raqslarini sas raqslarina Eevirirdi, sas raqslarini ise
carayan reqslarina qevirc bilmirdi. Buna gora da telefon
tarixinda ingilis ixtiraqrsr Juzun 1877-ci ilda mikrofon
effektini ixtira etmasi qox miihiim bir hadisa o1du. juzun bu
ixtirasrndan cami bir nega il sonra mikrofonlann gox
miixtolif konstruksiyalal meydana galdi ki, bunlardan da
komiir tozlu olanlan daha genig tatbiq tapdr.
$1.2.
Fiziki elektronikamn ikinci inkigaf marhalasi.
Elektrovakuum lampalan
Radionun kaqfi. 1809-cu ilda rus miihandisi Lodrgin
kozarma elektrik lampastnr ixtira etmakla elektronikada yeni
bir marhelenin baglanircrm qoydu va bu ixtirasrndan sonra
elektronika fizikam yeni-yeni kaqflarla, ixtiralarla zanginlaqdirdi.
Fizika elminin nailiyyatlarindan bahralanan alman alimi
Braun bir qadar da irali gedcrak 1874-cii ilda metal-yanm-
l4
keqirici kontaku asasrnda diizlandirma effektini agkar etdi. Az
keqmadi ki, rus fLiki va elektroto<niki Aleksandr Stepanovig
Popov (1859-1906) Brar:n effektini radio siqnallanmn detekta
edilrnasinda tatbiq edarak va ilk radioqebuledicini yaratdr.
Popov riz ixtirasrm Rusiyarun Fizika-Kimya Camiyyatinin
fizika gobasinda 7 may 1895-ci ilda Peterburqda goog edarkan
niimayig etdirdi. 1896-o ilin 24 mart tarixinda Popov ilk dafa
olaraq radiomalumah 350 meh masafaya rihirdii. O ddvrda
elektronikamn miivaffaqiyyatlari radioteleqrahn inkiqafrna da
tasir gostardi. Bela ki, radiequriulann effektivliyini ve
hassashgrm arhrmaq maqsadi ila radioqur$ulann sadalagdirilmasi tiqiin radiotexnikanrn elmi asaslan iglanib hazrrlandt.
Mtixtalif olkalarda yiiksaktezlikli raqslarin sada detektorlan
hazrlandr va tatbiq edildi.
iErq texnikasrrrn inkiEafr va k<izarma
lampasmrn
takmillagdirilmasi sahasindo aparrlan iqlar hom da bir srra
yeni eiektron cihaz, qurflu va elementlarinin yarad masna
sabab oldu. Bela ki, elektron lampasrun tadqiqi zamanr i1k
defa termoelekkon emissiyasr hadisasi agkar edildi vo ingilis
clektrotexniki Con Flerninqin ilk
dafo olaraq elektrovakuum diodunun konstruksiyasru iglayib
hazrrlamasr ila (1904-cii ildan)
fiziki elek tronikanrn ikinci inkigaf marhalesi baqlandr. Bu diod
va-kuumda yerioqdirilmig iki
elektroddan ibarot lampadrr (gekii 1.1) va metal A - anodu va K
- katoduna malikdir. Katod termoelektron hadisasi baq verana
l5
$akil 1.1. Diod.
A-anod,K-katod
qadar qrzdrnlr.
Diod daxilindaki qaz elektronlann sarbast qaqrE yoh:nun
orta uzur u$u elektrodlar arasrndakr masafadan Qoxfx
bciyi.ik olana qadar seyraldilir. Naticeda anod katoda nisbatan
miisbat yiiklendikda (V' potensiah ila) katoddan anoda doSru
elekhonlafln harakati ba5 verir, yani anod ddvrasindan L
coroya keEir. Anoda menfi potensial verdikda emissiya
olunan elektronlar yenidan katoda qaydu va anod
dovrasinda caroyan srfira barabar olur. Belalikle, elektrovakuum diodu birtarafli keEiriciliya malikdir. Ona gora da bu
cihazdan dayigan caroyarun di.izlandirilmasinda istilada
edilir. Ogar bela bir Iamparun daxilinda olan qaz atomlan
iiqiin 1"" (d (burada 1""- elekhonlarm sarbast qaErg yolunun
orta uzunlufu, d - elektrodlar arasmdakr mosafadir) gartini
tideyarsa, onda elektronlar 1a? atornlan ila qargrhqh tasira
girarak qaz.rr xassasini kaskin dayigar. Yani qaz ionlagar va
yriksek kegiriciliya malik plazma hahna keEar. Plazmann bu
xassasini 1905-ci ilda amerikan alimi Holl qazatronla, igarisina
qaz doldurulmug guclii diizlandirici diodla tacriiba
apararkan mrigahida etmiqdir. Qazatron dioddur. Qaz:tronun
ixtira edilmesi ile qazboEalmall elekkovakuum cihazlanmn
inkiSafimn baglanfro qoy'uldu.
Sorualar elektron lampasr 1907-ci iida amerikan miihendisi
Li de Forest tarafindan daha da takmiilaqdirildi. Ona elava bir
elektrod da daxil edildi va bu elekhod oz quruluguna uygun
olaraq tor adlandrrrldr. Adrndan goriindiiyii kimi, bu
(riquncd) elektrod btitdv deyildi va katoddan anoda do$ru
ugan elekhonlan buraxrdr. Hemin elektroda tatbiq edilan
olava garginliyin qiymati va istiqamatini dayigmakla elektron
lampasrnda katoddan emissiya olunan elektronlardan anoda
t6
eatanlann saylru (anod dowasindeki cereyan) asanhqla maqsadyonlii gakilde idare etrnak olurdu. Uqelektrodlu lampanrn
(Eakil 1.2) meydana galmasi
radiotexnikada boyiik inqilaba
sabab oldu. Bele ki, omrn tatbiqi
radioqabuledici tarafi ndan qebul
oltrnan siqnalr ory hatta ynz da-
folarla giiclandirmaya imkan
verirdi. Bununla da radioqabuledicilarin hassashgr dofalarla artmrg oldu. lampah bela qabuledigakil 1.2. Triod,
cilardon ilk birinin sxemi hala
A-anod, K-katod, T-tor
1907-ci ildo ela hemin Li de
Forest tarafindan taklif olurunuqdu.
Bu sxemda (9oki1 1.3) antenna (A) va yer arasrnda,
srxaclannda anterutadan daxil olan enerji hesabrna yaranan
yriksokteziikli dayiqan garginlik amaia galan LC kontur bir-
\
\9
\
$akil 1.3. Li de Forestin toklif etdiyi radioqabulcdicinin
elektrik sxeminin tasviri. L - induktivlik. C - kondcnsato! A - antenr\A L--+ete+on-"
cr!r,^rvrr
I
.I
.-t
.'."
'
Dil'I
v,LTrcxnl^
I
lagdirilir. Bu garginlik lampanrn toruna verilir va anod
carayarun raqslarini idara edir. Belalikla, antema terafindan
qabul olunmug zaif siqnahn anod dotrasinda yaranan va
telefonun hemin dcivraya qoqulmuq membrarum herakata
gatira bilon, giiclandirilmig takran ahrur.
De Forestin iik i.iEelektrodiu elektron lampasr Eoxlu gatrg-
mazhqlara malik idi. Bela ki, onun elektrodlan ela yerlagdirilmigdi ki, elekkon selinin boyi.ik hissasi anodun iizarina
defll, qiige balonun divanna dilqiirdii; torun idaraedici tasiri
kifayat qadar deyi-ldi; lampa pis soruldufundan onun
daxilinda Eoxlu miqdarda qaz molekullan var idi va bu
molekullar ionlagaraq kozarma tefini miintazam olaraq
bombalayrb ona dafirdrcr tasir gostarirdi.
1910-cu ilda alman mi.ihandisi Liben takmillagdirilmig
elektron lampasrnr - triodu yaratdt. Libcn ciz tadqiqatlarrnda
larnpamn emissiya qabiliyyatino daha gox diqqat yetirdi va
bu maqsadla ilk dafa olaraq ktizorma telinin iizarini nazik
kalsium va ya barium-oksidla ortmayi taklif etdi. Bundan
alava o, gtiga balonun igorisino civo buxarr da alava etdi ki,
bu da alava ionlagma yaratmaqla katod carayamm daha da
arhrdr.
Bclolikla elektron lampasr awalca detektor, sonra isa giiclandirici kimi xidmat sferasrna daxil oldu. Onun radioelektronikada aparro rolu isa sonmayan elektrik raqslari generatoru
qisminda istifada edilmasi agkar olunduqdan sonra tamin
edildi. Lampah ilk generatoru 1913-cti ilda maghur alman
radiotexniki Meyssner yaratdl. O, hamEinin Libenin triodu
asasrnda diinyada ilk radiotelefon otiinictsiinii yaratdl vo
1913-oi ilda 35 km masafalik radiotelefon rabitasini hoyata
keqirdi.
t8
Lakin ilk elektron lampalan hale tam takmil deyildi. 1915ci ilda Lanqmrir va Qede elektron lampalannr gox agair
tazyiqlara qedar sormafin vasitalarini taklif etdilar va bunun
hesabrna ion lampalan vakuum lampalan ila evaz olundu.
Rusiyada ilk qaz bogalma lampalan 191+ci.i ilde Rusiyanrr Simsiz Teleqraf Camiyyatinin maslahatgisi akademik
Nikolay Dmitriyevig Papaleksi (Sankt-Peterburq) tarafindan
yaradrlmrgdr. Papaleksi Strasburq Universitetini bifumig
Braunun rohbariiyi alhnda iglamiqdir. Papaleksinin yaratdr$r
ilk lampa qazla civa buxan qangrfir doldurulmuq lampa idi.
7974-1976-c. illarda Papaleksi radioteleqraf sahasinda bir srra
tacri-ibeler aparmlg va sualh qayrqlarla alaqa sistemini yaratmrqdrr.
Giiclandirici radiolampalann Rusiyada ilk yaradrosr BonqBruyeviE olmugdur. q 188&ci ilda Oryol qaherindo doflrlmu5s, 1909-or i-[da Peterburqda miihandis pegasine yiyalanmig
va 19121-cii ilda Harbi Elektroto<nika Maktabini bitirmigdir.
1916-o ildan 1918-ci ila qadar elektron lampalannrn yaradrlmasr ila mag$r-rl olmu5 va onlarrn istehsalLm tagkil etsnigdir.
1918-ci ilda Nijeqorodda radiolaboratoriyaya rahbarlik etrnig,
Ostryakov, Pistolkops, $orin, Losev kimi dowiin an yax$l
radio miitexassislarini bir yera calb etm\dir, O 1919-cLr ilin
mart aymda Nijeqorodda radiolaboratoriyada RP-1 elektrovakuum lampasrrun kritlovi istefualrru tagkil etrnig, 192Gci
ilda di.iLnyada ilk dafa olaraq giicii 1 kVt olan va zu ila sovudulan mis anodlu generator lampasrru hazrlamqdr. Gcirkamli
alman alimlari Ni.jeqorod laboratoriyasrun nailiyyetlarini
gonib, Rusiyamn giiclii generator lampalanru yaratmaq
imkanlanm yiiJ<sek qiyrnatlandirdilar. Elektrovakuum cihazlanmn takmillogdiril-masi istiqamatinda iqlar Petroqradda
19
geni$ viisat aldr. Bu i$a Qemrgev, Boquslavski, Vekinski,
Obolcnski, $apognikov, Zusmanovski ve fizik Aleksandrov
Anatoli Pekovig (1903) kimi gorkamli alimlarin amayini qeyd
etrnak lazrmdrr. Kozarma katodlarrmn ixtira edilmasi elektrovakuum texnikasmm inkigafina boyiik takan vetdi. 1922-o
ilda Petroqrad da Saetltna zavodu ila birge iglayan elektrovakuum zavodu yaradrJrr. Zavodun elrnitadqiqat laboratoriyasrnda elekhon cihazlarrnrn fizikasr va texnologiyasr
sahasinda Vekginski tarafindan hartorafli tadqiqat iglari
apanlr. Burada katodun emissiya xiisusiyyatleri, metallard4
giigada va digar maddaiarda qazlarrr sorbsiya hadisalari va s.
oyraniiirdi.
Uzun dal[alardan qrsa va orta dalfalara keEid, superheterodinin ixtirasr radiotcxnikada daha miikammal lampalarrn ixtira olunmasrna takan verdi. Amerikah alim Xell
792+c11 ilda tetrodu - dordelektrodiu elektron lampasrnr
hazrrladr. 1926-cr ildan bu lampanrn takmillagdirilmasi
rizarinda iqlayarak, nahayat 1930-cu ilde
iig torlu (5
elekhodlu) elektron lampanr - pentodu ixtira etdi. Bununla
da radiootr-iriicii sistcmlorda siqnahn ottiriilmasi va qabulu
proseslari xeyli yaxgrlagdrnldr. Pentod lampasr radiotexnikada genig tatbiq edildi.
Radioqabuletmada yeni iisullann yaranmasr 1934-35-ci
illarda qoxtorlu tezlik Eeviricilorinin yeni tiplarinin yararunasrna sabab oldu. Bundan bagqa miixtalif radio-lampalarrrun
veni kombinasiyah novlari meydana galdi va radiotcxnikada
qoxlu sayda lampalar ixtisar oldu. Radiotexnikada ultraqrsa
dalfialar (UQD) diapazonuna kegdikda yeni elektrovakuum
cihazlan meydana galdi va miixtalif radiotexnika lampalarr
arasrnda (ultraqrsa, metrlik, desimetrlik santimetrlik va
miliimetrlik diapazonlarda) srx alaqa yarandr. Elektrovakuum lampalan bir qader da takmillagdirildi va eyni
zamanda elektron dastalarinin yeni prinsiple idara olunmasr
iglanib hazrrlandr. Yeni prinsiplarla iglayan cihazlara qoxrezonatorlu maqnetronlan (1938), klistronlan (1942) va aks
dalga lampalannr (OD! 1953) gostarmak olar. ixtira edilan
bu yeni cihazlann komayi ila miliimetrlik oblastlara daxil
olan yiiksak teziikli siqnallan generasiyaetma va giiclendirma imkam alda edildi. Bundan bagq4 elektrovakuurn
texnikasrrda qazanrlan nailiyyatlar radionaviqasiyanrr,
radiolokasiyarun va qoxkanalh impuls alaqalarinin inki5afina
da sabab oldu.
1932-ci ilda rus alimi Rojanski elektron dastasinin modulyasiyasr iiEiin cihazm yaradrlmasr haqqmda ideyam irali
siirdri. Onun idevalarr asasrnda Arsenyev va Xeyl 1939-cu ilda
iYT raqslerinin generasiyasr iiEun ilk cihazr hazrladrlar. 19381941-ci illarda isa Der,yatkov, Xoxlov va Quryevig miistavi
eiektrodlu triod lampasrnr yaratd ar. Almaniyada metal-saxsl
lampa hazrrlandr. 1941oi ilda Kompfnerin hazirladrlr qaga-:r
dalgalar lampasr radiosiqnailann idara olunmasrnda iYf
sistemlarin inkiqafrna yeni takan verdi. Giictri iYT reqsiarinin
gmerasiyasru alde etmek iiEiin 1921-ci ilda XeIl ilk
maqnetronu hazrrladr. Rus alimlarindan Siiyski, Qrexova,
$tevnberq Kalinin, Zusmanovski, Braude, yapon alimlarindan - Yade Okabe maqnetronla iadqiqat iglari apardrlar.
Bong-Bruyevig 1936-7937-c1. illarda Alekseyeva va Molyarova
yeni tipli maqnetron hazrrlamaq tapErngrru verdi- Az kegmadi
ki, onlar goxrezonatorlu yeni maqnekon varatdrlar.
1934-oi ilda markazi radiolaboratoriyarLrn amekdaglan
Korovin va Rumyantsev diinyada ilk dafo olaraq uean
2t
tayyarani apkar etrnak iigiiLn radiolokasiyam tatbiq etdi. 1935ci ilda Leninqrad (Sankt-Peterburq) fizika-to<nika institufunun amakdapt Kobzarev radiolokasiyann nazari asaslaruu
iglayib hazrladr. Bu dovrdA yani elektronikanrn ikinci inkiqaf
morhalasinda elekhon cihazlan ila yanagr, qazbogalmah cihazlar da tekmillagirildi va ilk senaye lampalan meydana galdi.
Radar. Mikroelektronikanm an vacib sahalarindan biri da
gririinmoyan cisimlarin yerini va harakat stiretini tayin
etrnak iiEiin radiodalialan tatbiq edan radiolokasiyadrr
(radarlardrr). Radiolokasiyamn tasir Prinsipi, radiodal$alann
elektrik xassalari atraf miihitinkindan ferqli olan obyektlardan qayrtrnasr (sapilmasi) hadisasina asaslanlr.
itk dafa radar ideyasr alman ixtiraqrsr Xiilsmayer torafindan
iroli siiriilmi.ig vo o, 1905-ci ilda bu ideya iiqiin patent almrgdrr. Biitiin qeyri-takmillikiarina baxmayaraq Xiilsmayer
quriusu miiasir radiolokasiyarun demak olar ki, biitiin asas
elementlarina malik idi. Xiilsmayer aksetdiran obyekte qadar
olan masafani tayin etmayin r-isullanru tasvir edirdi. Lakin
onun iglari praktiki tatbiqini tapmadr. qlinki XX asrin 30-cu
illarinadak radiotexnikada asasan uzun dalfalardan istifada
edilirdi. Ir4olumdur ki, yaxqr qayrtrn4 daisa uzunluiu qaytaran obycktin olgiilari tartibinda va ondan kiqik olduqda ahmr.
Ona gora da hamin vaxtlar radiorabitodo istifada olunan uzun
da-lfalar yaxgr qayrda bilmazdilor.
1922-ci llda Teylor va Yunq (AB$) ultraqrsa dalialar oblashnda iqlayarkan radiolokasiya hadisesini miigahida ctdilar va 1933-ci.i ilda onlar Xayland ila birlikda radiolokasiya
ideyasr tigiin patent aldllar,
Lakin radiolokasiva ideyasrnrn praktiki reallagmasr tiqrin
bir gox elmi vo texniki problemlerin halli talab olunurdu.
Yalmz 1938-ci ilda ABlda 8 km masalade iElaya bilan
radiolokator hazrrlandr.
S1.3.
ilk
sanaye lampalan
Elektrik lampasr. XIX asrin sonuncu onilliyinda bir qox
Awopa gaharlarinin heyahna elektrik igrqlandmlmasr daxil
olma$a bagladr. Bu igrqlandrrma awalca yalnrz kiiga ve
meydanlarda tatbiq olunsa da tezlikla evlara de daxil oldu.
Elektrik igrqlandrnlmasr elm va texnikarun tarixinda
Eox
miihiim hadisalardan biri olmaql4 ham da boyrik va ciir_
baciir naticelara gatirdi. Hamin drivrda iki tip: krizarma va
qovs elektrik lampasr yaradrlmrgdr. Onlann ig prinsipi Volta
q<ivsrina asaslalrrdr. Belaki, agar gticlii cereyan manbayinin
qi.itblarina qogulmuq iki naqilin aks uclanm bir_birine
toxundurub sonra bir nega millirnetr masafaya uzaqlag_
dusaq, bu naqiilarh hamin (toxundurulub uzaqlagdrnlan)
uclan arasmda parlaq igrq saEan alov yaranar. Metal naqiller
avozina uclarr itilanmig (iyna gakline salnmrg) iki kcirniir
Eubuq gotiirilidrikda bu hadisa daha gozal va daha parlaq
olar. Bu Eubuqlarr tatbiq olunan garginliyin kilayat qadar
boyri-k qiymatlarinda onlann uclan arasrnda gcizqamagdrrrcr
giddata malik igrq amale galir.
Volta qrivsii adlanan bu hadisani ilk dafa 1g03-cii ilda rus
alirni Vasili Petrov mtigahida etmig, 1g10-cu ilda isa eyni
ixtiranr ingilis 6ziki Devi etmigdir. Onlarrn har ikisi Volta
qiivstindan igrqlandrma riqrin istifada ehnayin miimkiin_
liiyiinii gcistarmigdir. 1844-cti iida fransz fiziki Fuko ilk qrivs
lampasru dtzaltdi. O, afiac komrinindon olan
Eubuqlarr
bark koksdan olan qubuqlarla evazladi va qdvs lampasrrr ilk
dafa Paris meydanlarrndan birini igrqlandtrmaq i.igtn tatbiq
etdi. Sonra bu lampalann alla tanzimlenmasi saat mexanizmi
ila avaz olundu.
Umumiyyatla, Yabloqkov qarlan adlanan bu igrq man-1877-ci
llda ilk dafa
balari boyiik diqqat calb etdi va arhq
Parisda onlann asastnda kiiEe elektrik gabakalari quruldu.
Bu iampalar 200 saata qadar fasilasiz iglaya bilsalar da, Senig
tatbiq (yayrlma) tapmadrlar. eiinki digar qusurlar ila
barabar, onlar ham da qox gtclii igrq manbalari oidufiundan
yalnrz- boyiik salon va meydanlarda ktiealarda istifade oluna
bilardilar. Onlartn parlaqh[rnr idara etmak miimkiin deyildi,
Eunki kiqik carayanlarda bu lampalar iqlamirdi.
Bu baxrmdan kozarme lampalan daha alveriqli idi.
i9
prinsipi nazik teldan axan caravanln miiayyon gri.iciinda telin
iqrq sagmaq haddina qadar qtzmasrna osaslantr. ilk defa
fransrz aiimi Delaryu 1820-ci ilda platin tel asasrnda bele bir
lanlpa yaratdr. Lakin bundan sonra 50 ila qadar bir
miiddotdo hamin lampa istifada olunmadr. Qiinki kozaren
tel riqrin miivafiq material taprlmudr. 1873-cij ilda rus
elektlotexniki Lodrgin teli rotor komiiriindan diizaldilmiq
kozarme lampasr hazrrladr. Kozarma lampasrnur balonundan havanr sormaq taklifini da ilk dafa mahz Lodrgin verdi.
1879-cu ilda maqhur amerikan ixiiragrsr Edison gdstardi
ki, keyfiyyatli, miintazam igrq vera bilen kozarma lampast
diizaltmak iiqiin hokman awola, tel iiErin alveriEli material
tapmaq, ikincisi isa, bu telin yerloqdiyi balonun igerisinda
qox scyroldilmiq miihit yaratmaq laztmdr. Edisonun
lampalan 30 ila qadar bir dovrda tatbiq tapdr. Sonralar
komiir tel metai tella avaz edildi. Hola 1890-cr ilda Lodrgin
komiir teli gatin ariyan (arima temperaturu 3385[ olan)
metal tella avaz etmayi taklif etdi. Bele lampalann sanayeda
kritlavi istehsah yalnrz XX asrda baglandl.
1918-ci ilda Almaniyarun Pinfp firmasrun doktoru $roher
ilk sanaye lampasrru - alovsuz bogalma lampasrru hazrladr.
Bu lampa 220 V garginjikla iqlaflrdi. 1921-ci ilda Hollandiyann Filips firmasr alovsuz bogalma asaunda iglayen 110 Vluq neon lampalanmn kiitlavi istehsalru tagkil etdi. AB$da
ise ilk neon lampaianrun istchsahna 1929-cu ildan baglandr.
Tiratron. 1930-cu ilda Noylz neon alovsuz bogalma lampalannda bag veran fiziki proseslarin iza}rru verdi. Onun
izahrna gora anod ila ka tod arasrnda bogalmam iiquncii
elekkodun tasiri ila da yaratmaq miimki.indrir. Belalikl4 qaz
bogalma tiratronlan 1936-cr ildan genig tatbiq edildi. Hamin ii
Vitli tiratronda (9akil 1.a) anod ila katod aralgrnda idaraedici
(C) elektrodun kcimoyi ila elektron va ionlann miioyyen kon-
$akil 1.4. Tiratron. A - anod, K - katod, C - tor.
sentrasiyasmr yaratnaErn miimkiinli.iyiinti irafi si.irdi.i. Yaradilan konsenhasiyada sayriyan bogalma yarahnaq olurdu.
Rusiyada isa sayriyan bogalma tiratronlan 1940-o ilda
laboratoriyasrnda iglanib hazrrlandr.
Dekatron. Vitlinin miigahida etdiyi effekt <Erikson>
firmasrmn yaratdr$ dekatronda da tatbiq edildi. Dekatron
bir (A) anoddan ve 10 adad gevirici katoddan ibarat olan ion
lampasrdrr (gakil 1.5). Bir katoddan digerina elektrik ytikii
Saetlana zav oduntrn
katodalthqlarrun krimeyi ila citiiniliir. Mesalao K1 katodu
ile A anodu arasrnda sayriyan bogalma movcud olarsa va
agar 1 katodaltlfrrnda potensial K1 katoduna nisbatan
kiEikdirsa, onda elektrik yiikii 1 katodalthfrna kegacakdir. 1
katodalthfrna sonra isa 2-ya manfi impuls vermakla elektrik
yiikii K1 katodundan K2 katoduna kegir.
/
et
t__4xz
e
lI
KI
$okil 1.5. Dekatron. A - anod, K1, K2 - katodlar.
1, 2 - isa katodalthqlandrr.
Televideniya. XX asrin an diqqotolayiq vo avtomobil
tayyara, kompiiter, ni.iva reaktoru ila barabar saviyyada
hrhrlan ixtiralarrndan biri da mahz televidenivadrr.
ilk praktik televiziya sistemi
1923-ci.i ilda earb Cenkinsin
harakatsiz xayah radio vasitasi ila Vaginqtrondan Filadelfiyaya
va Bostona, 1925-ci ilda isa harakat edan fiqurun xayalru
masalaya otiirmesi ila bagl,asa da, televideniyarun asaslandrfr.
fiziki hadisa va effektler hala xeyli awal meydana gaknigdi.
Bela ki, televidenyarun yararunasrnda 1843-cti ilda Aleks;mdr
Benin yaratdrgr, surat koEiiran teleqrafin, 1873-cii ilda Smit
terafindan selenda miigahida olunan daxili fotoeffektin, ms
fiziki Uilyam tarafindan 1888-ci ilda hazrrlanmrg metal-selen
kontaktr asasrnda yaratdrgr ilk fotoqabuledicinin boyiik
rolunu danmaq olrnaz.
Elektron televiziyast erasr elektron-qiia borusunun ixtirasr
ilo baglanmrgdrr. Elektuon-gtia boruflrnun ilk uluformasr 1856o ilda alman giigaiifi.irani Hesler tarafinden icad edilmis
qazbogalmau lampasr olmugdur.
Sonra 1858-ci ilda alman professoru Plymkker <katod"
giialanmasrn-r, 1869-o: ilda isa alman fiziki Hittorf katod
giiasrrun maqnit sahasinin tasiri altrnda meyl ehnasini agkar
etrnigdir. 1879-cu ilda ingitis fiziki Uily.am Kruks katod
giialanrun fundamental tadqiqatlannr apardr va gosterdi ki,
katodu qrzdrrarkan onun sathindan hansrsa hisseciklarin seli
(katod giialan) burax rr. 1897-ci ilda katod qiialann:n yriklii
hissocikiorin (elektronlann) seli oldugu siibut edildi. Kruks oz
tacrlibalarini aparmaq iiEiin tarixda ilk katod-qria borusu olan
xrisusi boru yaratdr. Bununla yanagl o, gostarmigdir ki, bazi
maddaiar (on1ar kiminofor adr almrglar) katod grialan ila
bombalandrnidrqda iqrq saEmafa baglayrr. 1894cti iida
Lenard mtiayyania$irdi ki, katod carayarurun qiddati artdrqca ltiminoforlarLn igrq saEmasl da giiclanir. 1895-ci ildo
Strasburq Universitetinin professoru Karl Braun Kruksr:n
27
diizaltdiyi boru asasrnda miixtalif elektrik carayanlalnr
tedqiq etrnak iiqiin istifada oh.rnan ilk katod (elektron)
ossiloqrai borusunu yaratdl.
Braunun hazrrladrir boruda katod dar yanqh bk diafraqma ila iirtiildi.iyiindao bu boruda Kruks borusundan farqli
olaraq katoddan genig yox, gox nazik giia buraxrlrdl. Tedqiq
olunan carayan isa giiga kolbarun xaricindaki sarSrdan axrdr.
Bu cerayan elektron dastasini qaquli miistavida meyletdiran
dayigan maqnit salasi yaradrrdr. Ekran rolunu isa tizerina
kaiod terafdan liiminofor qakilmig giiga lovha oynayrrdr. 1902ci ilda rus alimi Petrovski bu borunu bir qadar da
tekmillagdirdi - qiiaru iifiiqi istiqamatde da herokat etdirmak
iigiin qurguya ikinci bir carayanlt sarir da alava etdi. 1903-cii
ilde isa alman fiziki daha bir takmillogdirma apardr - o,
boruya yiiklanmiq silindrik elektrod elava etdi. Bu elektroda
tetbiq edilmiE gorginliyi dayigmaklo ekrandakr lakanin parIaqLf,rm arhnb-azaltmaq mtimktin olurdu. 1907-ci ilda l,conid
Mandelqtam Braun borusunda qiiam idara etrnak iigfin
rnigarvarr garginlik tatbiq olunmuq qargrhqh-perpendikulyar
iki ciit lovhadon isrifado etrnayi taklif ctdi.
Elektron-giia borusunun televiziya veriliglerinde tatbiq
olunmasmr ilk dcfo 7907-o ilda rus fiziki Boris Rozinq taklif
ctdi va xavahn mesafaya otiiriilmasi lisulu iigi-in patent aldr.
1911-ci ilda ingilis mirhandisi Alen Suinton televiziya
qurSusr.rnun layihasini teklif etdi. Bu quriuda elekkon-gtia
borusu takco qabuledici kimi deyil, hsm da otiirticii kimi
tatbiq olunurdu.
1923-ci.i ildo Rozinqin gagircli Vladimir Zvonkin otiiriicti vo
qabiiledicidan ibarat tcleviziya quriusunun tam sistemini
patentladi. OttirticLi boruda Zvorkin ikitarafli rigqat hadaf
tatbiq edirdi. Lakin bu boru da iglaya bilan model ola bilmadi.
Yalnz 7929-cu ilda Zvonkin yiiksak vakuumlu elektron-giia
borusu hazrladr. O, bu borunu ikonoskop adlandrrdr. Hamin
boru sonralar ilk televizorlarda istifada olundu. Belalikla arhq
keEan asrin 30-cu illerinda qabul edan elektron-gtia bomsu
hazrr idi.
Ottirticti boru ila ba$h olan problem isa miirakkab
idr'.
illarinda bu maqsadla taklif edilan borularrn
hamrsr gox kiqik hessaslla malik idi. Bu problemi hall etrnaya
cehd gcistaranlardan biri amerikan miihandisi Qarlz Cenkins
oldu. 192&ci ilda q televizor borusunda yiikiin toplaamasr
tiEiin qurflu taklif etdi.
ikonoskop. i1k televizorlar 1930-cu ilda yaradrlmr;drr.
Yaradrlan televizorun elektron-giia borusunu Konstantinov va
Katayev birga hazrrlamlqlar. Ikonoskop adiandrrrlan elektron
giia borusu ABlda Vladimir Konstantinovig Zvorikin tarafindan ixtira edilmigdir. Q.Cenkinsin ideyasrun gox mahsuldar olmasrna baxmayarag ciddi takmillagdirmaiera ehtiyac
var idi. 1933-cii ilde V.Zvonl<in radiomrihandislarin can'ri1ryatinin Qikaqo gaharinda keqirilan qurultavrnda elan etdi ki,
onun faal tcleviziya borusu hazrrlamaq sahasinda apardr$ 10
illik igi uiurla naticalanib ve o, hazrrladrg boruya ikonoskop
adr verdi.
ikonoskop elckfion teieviziyasrmn yarad masr istiqamatindaki ixtiralann sonunor halqasi idi.
Zvorikin 7912-ci llda Peterburq iqtisad institutunu, l9tt-cu
ilda Parisde De Frans kollccini bitirarak 1917-ci ilda AB$-a
kogmiit 192Gci ilda Vestinqaus elektrik firmasrna i5o diizalrnig,
1929-cu ildo isa Amerikarun Kamdem aa Priston radiogirkatnin
laboratoriyasrna rahbarlik etmeyo baglamrgdrr. itk ikonoskopu
KeEan asrin 20-ci
ilda rus alimi $makov yaratmrgdrr va Timofeyev
Zvorikinin iglarini takmillagdirarek 1933-cii ilda ewalki iko.
noskoplardan daha gox hassas olan superikonoskop hazrrlamrgdr. Bu superikonoskop zaif igrqlanmrg gdriintiileri da
aks etdirmak qabiliyyatina malik idi. $makov 1885-ci ilda
Rusiyada doflulmug, 1912-ci ilda Moskva Dcivlat Universitetini (MDU) bitirmiq, 792+30-cu illerda Moskva Ali Tercdki
PeEe moktabinda (MATpM), 7930-32-ct illarda Moskva
Energetika institutunda iglamiqdir. Ondan bir qader ganc olan
Timofeyev ise, 1902<i ilda Rusiyada dogulrnug, 192$ci ilda
MDU-nu bitirmig, 1925-2&ci illarda MATPM-da $makovla
birga iglamigdir. Timofeyev elmi iglartni hamEinin fotoeffekta,
ikinci elektron emissiyasrna, qazlarda bogalmalara ve elektron
1910-cu
optikasma hasr etrnigdir. Biiti.in bunlardan baqqa, o, elektron
Eoxaldtcrlanrun vo clcktron-optik geviricilarinjn da miial-
lifidir.
lkonoskop elektron-gtia borusu olub, elekhon destasinin va
iqr$ahassas mozaikarun krimal ila igrq enerlisini vidm
impulslara Eeviran elektrovakuum cihazrdr (qakil 1.6). iko_
noskop qiiga balondan (4) ibarat olub, igarisinda igrfahessas
mozaika (6) yerlagdirilir. Ir{ozaika sezium (Cs) ,ijrtiiklii, bir-
birinden tecrid olunmu$ gumiig (Ag) deneciklarhden
ibaratdir. Mozaika olErisii 100x100 mm olan nazik slyuda
lovhasinin rizerina qakilir. Slyuda icivhesinin aks tarafinde
siqnal ldvhaciklari (5) yerlagir. Siqnal lovhociklari igrgrn tasiri
altrnda oziindan sarbast elekkonlar Er-ialandrran xrisusi
hazulanmrg fotokatoddur. igrfiahassas mozaika danociklari
siqnal kivhaciklari ila birlikda kriynaklari arasrndakr dielek_
triki slyuda olan elementar kondensator rolunu olmayr.
$akildan goriindriy.ti kimi, (1) obycktindan aks olunan igrq (2)
I---+
&
$akil 1.6. Ikonoskopun prinsipial sxemi. 1 - obyekt, 2
- pffaf
linza, 3 - kollektor, 4 - 9ri9a balon, 5 - fotokatod, 6 - igr$ahassas
mozaika, 7 - meyletdirici sistem, 8 - elektron manbayi, Ily -1.iik
miiqavimdti, C - kondensator.
linzasrndan kegarak mozaika tizarina diigrir va mozaika
kondensatorlar sistemina Eevrilir. Kondensator sistemindaki
viik mozaika danalorinin igrqlanmasr ila miitanasibdir. (5)
fotokatoddan emissiya olunan sarbast elekkonlar (3) kollektorunda toplarur. Kollektor siqnal ldvhaciklarine nazaran
miisbat yiiklanir. Kollektor ikonoskopun daxili sathina gakilmig nazik kegirici laydr. (8) elektron manbayinin )'aratdrfr
gria (A meyletdirici sistemin komayi ila mozaika iizarina
diigarak onu mrisbot ytiklarden a:z;ad edt. Mikrokondensa31
torlarda toplanan elektrik yiiklari Ry - yiik mtiqavimatindan
keqarak K - elektron manbayinin katoduna keEir. Ry - yiik
mtqavimatindo garginlik diigkiisiiniin qiymati mozaikarun
elemcntar hissalarinin iqiqlanmasr ila mtitanasibdir. ikonoskopun gahgmayan cahati, onda faydah ig amsatnrn ve
hassash$rn kiEik olmasrdrr. Bu tip ikonoskoplann normal
iqlamasi iiEiin obyekt yaxgr igrqlandrnlmahdrr.
Vidikon. Vidikonlann yaradrlmasr ideyasr ilk defa 1925-ci
ilda rus alimi Qemrqev taratindan verilmiqdir. Rusiyada 1930cu ildan tatbiq edildiyi halda, AB$-da cihazn ilk niimunalari
19116-o ildan meydana galmigdir. $aki1 1.7-da vidikonun prinsipial tasviri verilmiqdir. Vidikonun silindrik balonunun oturacaqlanndan birinin daxili sathina yanmqa ffal qui tebeqa (9)
qakilir. Qrzri tebaqa siqnal lovhasi rolunu o1.nayu. Siqnal
lovhaciyinin ijzarina selen kristah va ya SbS: Eakilir fotorezistor (8). (K) - katodundan gr.ialanan sarbast elektronlar
idaraedici (11) elektrodun va iki silratlondirici anodlann (5 va
6) komayi ila dasta hahnda formalagr. (3) sarfirlann tasiri ila
elckhon dastasi fokuslantr. Fotorezistorun oniinda yerlegen
(7) toru bircinsli langidici saha yaradaraq ion lakalarinin
yararunasmln qarqrsml alrr va elektron dastasinin normal
diigkiisi.inii tamin edir. (4) mcyletdirici sar$lar carayanla
qidalamr vo bu da oz novbasinda elektron dastasinin (B)
fotorezistorundan tez keqmasini tamir edir. Korrektaedici (1)
va markazlagdirici (2) sar$rlan elektron dastesinin qargrhqh
perpendikulyar istiqamatda yer-doflgmasina garait yaradrr.
Fotorezistorun elektrikkeqiriciliyi onun igtqlandrrlmasrndan
asrhdrr. Elektron dastasi hadefin sathina diigerak ondan 2-ci
elektronlan Exarrr. 2-ci elektronlarrn sayr 1-ci elekhonlann
saymdan qox oiCuiuna gora elektron manbayina gevrilan
$akil 1.7. Vidikonun prinsipial sxemi. 1 korrektaedici sarfr,2 _
markazlagdirici sargr, 3 - fokuslavrcr sarEr, 4 - meyletdirici sargl,
5, 6 - siiratlandirici anodlar, 7 - tor,8 - fotorezistor, 9 _ siqnal
Idvhaciklori, 10 - linza, 11 - idaraedici elektrod
hadaf siiratlandirici (5) anod potensialma malik olur. Hadafin
aks torafind4 yani tosvid veran hissada potcnsialm qivmati
siqnal kivhasinin potensiahrun qivmatina barabar olur. Hadafin hor bir elementina elekkik elektrik keEiriciliyi igrqlanmarun intensivliyindan asrh olan bir kondensator kimi baxrnaq
olar. Elektron dastasi ila hadafin elementlorinin potensialrun
dayigdirilmesi R, - )"ik mriqavimatinden gotiiriilrniig gcininan siqnallardrr. Ry - ytik miiqavimatindan gohiriilan gerginliyin elektron dastasi movcud olan elementin iqtqlandrnlmasr
ila driz miitenasibdir.
33
II FOSiL
TRANZiSToRLAR ELEKTRoM
$2.1.
xeoa
Fiziki elektronikanrn iigi,incii inkiEaf marhalasi
Tranzistorlann ya.ranmasr - yanmkeqiricilerin tedqiqi ila
maqful olan yiizlarlo tadqiqatgrun yorulmaq bilmadon uzun
miiddat sarf etdiklari amayinin naticasidir. Orrlarrn srrasrnda
takca fiziklar deyil, elacada elektronik4 fiziki kimya ve
materialgiinashq tizra da miitaxassislar var idi.
1833-cii ilda Maykl Faradey AgzS (gi.imrig-sulfid) birlaqmasi
rizarindo iglayarkon agkar etdi ki, tempcratur yiiksaldikca
metallardan forqli olaraq bu materiaLn kegiriciliyi arhr.
Uzun mtiddat apanlan tadqiqatlar naticcsinda yarrnkegiricilar adlanan bela materjallann riq asas xassasi miieyyan
edildi:
-igr$rn tasiri ila vanmkeEirici-metal kontaktrnda e.h.q.-nin
yararunasr.
'larde elektrik keqiriciiivinin
-iqrfrn tasiri ila 1,nnnl1"tit'
artrnast.
-)'arrmkegirici-metal kontakhrun drizlandirma xassasine
malik olmasr.
XX asrin 20-ci illarinda radiotexnikada yanmkegirici-metal
kontakhrun dtizlandirma xassasi tatbiq edilmava baglandr.
1922-ci ilda Rusiyamn Nijcqorod gchorinda radiotexnika laboratoriyasrnda iglayan Oleq Losev polad-sink kontaktrr.dan
detektor hazrrladr ki, bu diizlandirici dctcktor <Kristadin>
qabuledicisinda jstifada edildi (gokil 2.1a). Kristadinin sxemi
koklayici LrCr konh:rundan, yerlo birlagdirilan A - qobuedici
9akil 2.1. Kristadinin prinsipial sxemi (a) ve VAX-r (b).
antenadan ibaratdir. K-agarmn komol.i ila D detektoru sxema
qoqulur. Bu cr.ir detektor detektaeEnodan alava hem da, iqgi
noqtasi voltamper xarakteristikasrun (VAX) diigme hissasin-
da olduqda (9aki1 2.1b) girig siqnahm gi.iclandirma xassasina
da malikdir. VAX-rn diigma hissasina uvfiun noqtada
detektorda mriqavimat manfi qiymat alrr. Bunun naticasinda
LrCr konturunda enerji itkisi azaoq kompensa olunur r.a
qabuledici generator rejimina keqir. R - pott'nsiometri
detektordakr garginliyi tanzimleyir. Telefonun sarfrlan Dr drosseli vo L1 - induktivliyi ila sabit gerginlik manb.rvina
birlaEdirilir. Belalikla radiostansiyadan galan siqnah aga$ saviyyeli telefonda da egitrnak miimkiin olur.
Kristadinin ilk niimunasini 7923-cii ilda rus alimi Losev
hazrrlamrEdu. Ela hamin ildan Moskvada Markazi RadioteIefon stansiyasr iga baglamrgdrr. Stansiya ancaq yaxn atrafa
siqnal ohira bilirdi. Losevin kristadini hem sadq ham da ucuz
baga galirdi. Ona gora da kristadina boyi.ik ehtiyac var idi.
1924-cti ilin sentyabnnda Amerikanrn Radio Nyus jumah dz
sahifalarinda Losevin iglerina hasr edl1mig sensasiyalt Lxtira -
baglrg altrnda maqala qap etdi. Losnin ktgfi ymi erarun
baslanfiradtr, - deya jumal yazrrdr va qeyd olunurdu ki, bu
kagf tczlikla miirakkab qurulugiu elckhovakuum cihazlanm
avaz edacekdir.
Kristal detektorlarda tadqiqat iglarini davam etdiren Losev,
miiayyaniagdirdi ki, kcimtirdan elektrik carayam keqdikda
igrqlanma yaranr. 20 ildan sorua bu hadisani Amerikah fizik
Deshio oz tadqiqatlannda yerudan miigahida etdi va hadisani
elekfrohiminessensiya adiandrrdr.
XX asrin 30-cu illarinda yanmkegiricilarin nozariyyesinin
yaradrlmasrnda Rusiya Elmlar Akademiyasrmn akademiki
A.F.ioffenin xidmatlari xrisusi qeyd edilmalidir. O, 1931-ci
ilda matbuatda darc etdiyi maqalanin baghgmda yzfidt:
"YanmkeEiricilar - elektronikanrn yeni materiallarrdrr". Biitiin Rusiyada yann-&egiricilarin genig tedqiqi apanlrrdr.
Yarrmkeqiricilarin tadqiqinda B.V.Kurqatorrrry V.P.Juze va
digor rus alimlarinin xidmatlari avazsizdir. Mb-oksidin elektrik
keqiriciliyi haqqtnda maqalasinda onlar gostarirdilar ki, materialda elektrik kegiriciliyinin qiymeti agqarrn tabiatindan asrhdrr. Bir qadar sorua Y.N.Frenkel yanmkcEiricilarda elektrondegik yiikdagryrolar crittiniin heyacanlanma nazariyyasini
irah siirdii.
Tranzistor. )O( asrin 40-o illarinda tranzistorun ixtira olunmasr elektronikamn tarixinda nahang srgrayrglardan oldu. Bu
vaxtadak uzun mriddat radio- va digar elekhon qurflularrun
avezolunmaz va baqhca elementlari olan elektron lampalannrn hamrsr bir sra gatgmazhqlara malik idi. Hamin cihazlar
miirakkeblagdikca va onlara olan iimumi telablar artdrqca bu
Eafrgmazhqlar oziinii daha da kaskin gosterirdi. Bu gahgmazhqlara ilk novbada onlann tarkibindaki elektron lampalarrun
mexaniki davamsrzh$, xidmat miiddatlarinin kigikiir.i, handasi cilgiilarinin bdytikliiyii, anoddan istilik itkilarinin l,riksak
olmasr naticasinda faydal iq amsalrun kigik olmasr aiddir.
Mahz bu sabablardan )C( asrin ikinci yansrnda vakuum
lampalarrru yarmkeqirici cihazlar ovaz etmaya bagladr,
Yuxanda adr Eakilan gatrgmazlqlarln aradan qalxmasr
naticasinda radiotexnika ve elektronikada esil bir Eevrfig bag
verdi.
Qeyd etmak lazrmdr ki, yanmkeqirici materiallann ecazkar sirlari insanlara darhal agrnayrb. ilk olaraq 1874-cii ilda
Brawr piritin kontakhnda drizlandirma hadisasini mr.lahida
etdi ve bu sistemin asasrnda detektor yaratdl. Digar tedqiqatqiar agqarlann yanmkeErrici materiallann xassalarina
giicli.i tasir gostardiyini miialyanlaqdirdilar.
YarrmkeEirici elementlar elektron lampalarru keqan asrin
40-cr illarinin ar,,vallarinden etibaran srxigdrma[a bagladr.
1940-o ildan radioelektron quriulannda noqtavi germa-nium
diodlan geniq tatbiq tapmaf,a ba6ladr.
Nahayat 1938-ci ilda ihglterada Mott, Rusiyada Davrdov,
Almaniyada Valter futtki bir-birindan asrh olmayaraq metalyarrnkeEirici kontakhrun di-izlandirma nazariyyasini iglayib
hazrladrlar. Miixtalif <ilkalarin alimlari tarafindan yarad an
tadqiqat proqraml avvolca n<iqtavi sorua isa miistavi
tranzistomn yaranmasrna sebab oldu.
Elekhonikamn iiEincii inkiqaf marhalasi - noqtavi tranzistomn kagfi va diskret yarrmkegirici cihazlann yaradrlmasr iia
baqlanrr. 19t16-cr ildo Bell telefon laboratoriyasmda Uilyam
$oklinin baEqrhfir i1o bir qrup alimlar Si va Ge yanmkeqiricilarinin xassolarini nazari va tacrtibi yolla oyrenmeya
baqladrlar. Tacriibalar miixtalif elektrik keEiriciliyina malik iki
yanmkegirici sarhadinde apardrrdl. Qoxsayh tacriibaler
naticosinda iigelektrodlu yanmkeEirici cihaz - tranzistor ixtira
edildi. Yiikdagryrc ann miixtalifliyina gora tranzistorlar iki
qrupabciliindil:
-unipolyar (eyniadh yilkdagryroya malik saha tranzistoru);
-bipolyar (yiikdagryrolan elektronlardan va degikiar-dan
ibaret olan hanzistor).
Saha harzistorlanmn yaradrlmasr ideyasr bipolyar lranzistorlann yaradrlmasrndan xeyli a',wal iroli siirrilrniiqdii.
Lakin praktiki oiaraq bu idevaru hayata kegirmek miimkijn
deyiidi. ilk miivaffaqivyot 7947-ci tt 23 dekabr tarixinde
$oklinin rahbarliyi altnda Bell telet'on laboratoriyasrnrn
amakdaElarr Bardin va Brattel.n tarafindan qazaruldr. Bardin
va Brattevn qoxsayir tacriibelardan sorua bu yarmkeqirici
cihaz haqqrnda molumah 1948-ci i1 iyul aynda The Physical
Reaian jtrnahnda verdilar. Miialliflar yazirdrlar: (Osasl
yarrnkcEiricidan ibarat olan iiEelementli eiektron qurgusu
tasvir edilir. Qurfu gi-iclandirici, generator kimi iglamokdan
alava, ham da rnalum elektrovakuum lampalanru avaz eda
bilar. Qur$u Ge - germanium blokunda yerlagdirilmig tiq
elekkoddan ibaratdir (qakil 2.2). Elektrodlardan biri emitter
(E), digari kollektor
(()
adlarur va tranzistorun yuxan hissasinda nciqtavi kontakt gakilinda yerlagir, Uqtir,cti elektrod isa
baza (B) adlamr va tranzistorun asastru tagkil edir. Tralzis-
torlarm hazrlanmasrnda n-tipli Ge.dan istifada edilirdi.
Noqtavi kontaktlar ham volframdan, ham da fosforlu latundan hazrrlamrdr. Diizlandirici carayan degiklar vasitasi ile yaradrl-r. iki noqtavi kontakt bir-birina yaxrn olduqc4 onlar arasmda qarqillqh tasir meydana Exrr. Bu tasirdan istifada edarak
tranzistorlar dayigan carayarun gticlandirilmasinda tatbiq
edila bilar. $akil 2.2dan gortindiiyii kimi, emittera miisbat
potensial kollektora isa manfi potensial verilir. Bu halda nazara almaq lazrmdr ki, elekkodlardan keqen carayan L, > I
"
gartini odamalidir. Kollektor emitterdan galan degikiari oziina
cazb etdiyina g614 carayanrn qox hissasi onun iizarina diiEiir.
Kollektor yanmkegiricidan axan elektronlara qarqr b6yiik
mriqavimot gostarir va aksina degiklarin harakatina manc
olmur. Yuxarrdakr gart daxilinda emitter carayanru modulla$drrsaq onda kollektordakr carayan dayigacak va grxrq gerginliyinin girig garginliyino olan nisbati artacaq. Yani Erxr$a
ahnan siqnai bir neEa dafa giiclanocokdir. Bu tisulla tranzis-
tordan kegan siqnallan 100 dafa aturmaq mtimkiindiir.
Yaradrlan cihaz 10 MHs tezliklarda da normal iElaye bilar".
Srkil 2.2. Tranzisrorun elektrik dovresina qotulmast.
Bardin vo Bratteyn tarafindan yarad an tranzistor nciqtevi
tranzistor adlandrnldr (gakil 2.3). Noqtavi tranzistor germanium kristahndan (1), emitter gxrgrndan (2), bazadan (3) va
kollektordan (4) ibaratdir. Qx4 yiiksekomlu (aks istiqamatda), gifl$ isa agafromlu (diiz istiqamatda) igladicidan ibarat
oldufiundan siqnalda giiclenma alrn-rdr. Biitiin bu xassalara
gcira yaradrlan cihaz qrsa olaraq - trarzistor (ingilis dilindan
tarci.iLrnasi
geviricisi,, demakdir) adlandrnldr.
"mr.iqavimat
gokil 2.4. Yanmkegirici diodhn
$akil 2.3. Nriqtavi tranzistor
Miistavi bipolyar hanzistorun ixtirasr. 7947-o llin aprelindan - 1948-ci ilin yanvarrna qadar olan arafada $okli miistovi
bipolyar tranzistorlann nazariyryasi haqgrnda malumah aErq
matbuatda darc etdi. O p- va n-keqidli yanmkegirici diodlarrn
diizlandirma xassalarinin olmasmr agkar etdi (gakil 2.a).
$akil 2.4-da gostarilmig miistavi vanmkeqirici quriuda poblasbna miisbat, n-oblastna manfi potensial verdikda cihaz
oziiniin diizlendirma xassesini rizo gxanr. Noqtevi diizlandi-
riciya nisbatan miistavi diizlandirici daha bciyiik yiik miiqavimata malikdir. Miistavinin sahasini artrdrqda quntlalao
kontakt tutumu da arhr.
$akil 2.5. p-n-p tipli YanmkeEirici tranzistorun iki dlqiiJii sxemi E - emitter, K - kollektor, ts
- baza, n - oblastr isa bazadrr.
$akil 2.4. Yarrmkegirici diodun
iki dlEi.ilii sxemi
Yanmkeqiricilar iizarinda tadqiqat iglerini davam etdkan
$okli qox keqrnadan, iki pn keEidti yanmkeqiricidan ibarat
mtistavi tranzistor nazerilyasini irali stirdri. $akil 2.5da ta-svir
edilrnig p-n-p tipli tranzistorda miisbat p-oblast emitter, monfi
p-oblast kollc.ktor, n-oblast isa baza adlarur. Goriindiiyli kimi,
noqtavi metal kontaktlar avazine iki p-n oblash istifada edilir.
Baza oblastrun qalmhg 25 mkmdir. Nazori olaraq mr-istavi
tranzistorlar daha asan tahlil olunur, kLiylarin saviyyasi aga$,
giiclandirma keyfiyyati isa ytiksakdir. Trarzistorun normal
iglarnasi uEtin bazaya nisbatan emittera diiz kollektora isa aks
potensial verilmalidir. Mosalan, p-n-p tip hanzistorda
emittera mrisbat, kollektora manfi, n-p-n tip hanzistorda iso,
emittera manfi, kollcktora miisbet potersial vermek lazrmdr.
Elektronikarun inkigaf tarixinda tranzistorlann ixtirasr
elrnda boyiik inqilab idi va ona gtira da onun rniiallifleri Con
Bardin, Uolter Bratteyn va Uilvam $okIi 1956-o ilda Nobel
mijkafahna lalq gortildiilar.
4t
$2.2. Saha tranzis
torunun yaradrlmasr
tranzistorunun ixtirasr Amerika alimi Liliyenfeidin
adr i1a baflrdrr. O, 1882-ci ilda Polgada doiulmugdur. 1910-cu
ildan 1926-o ila qadar Polqann Leypsik Universitetinda
professor vazifasinda iglamig 1926-cr ilda ABla emiqrasiya
etrniq va oz tadqiqat iqlarini davam etdirmigdir.
Liliyenfeldin taklif etdiyi tranzistorlar (gakil 2.6) sanayeda
tetbiq ediknodi. Lakin alimin iistiinliiyti onda idi ki, o,
y.rikdagryrcrlarrn moduiyasiyasrna osaslar,araq tranzistorlann
.
,. ,. + .
iq prinsipini izah edirdi. Iqin mahiyryati ondan ibaratdir ki,
yanmkcEiricinin nazik kanaL girig transformatorundan daxil
olan siqnalla modullagdrrrlrdr.
1. Saha
tt
$akil
2.6. Yarrmkegirici saha tranzistorunun
diivroyo qogulma sxemi
ilda alman i-xth aqrst O.Xeyl saha tranzistorunun yeni novtiniiLn patentini qcydiyyatdan kegirdi
2. ingilterada 1935-ci
(gakrl 2.7).
Yarrmkegiricidan keqan carayarun ona perpendikull,ar
istiqamotda tosir edan elektrik sahasi ila idara olunmasma
42
imkan veran cihazlar saha tranzistorlan adlarur.
Bela
cihazlarda ancaq bir iqarafi yiikdaqryrc ar (elektronlar, yaxud
deqiklar) igtirak edir. Odur ki, bunlara bazan unipolyar
tranzistorlar da deyilir. $akii 2.7-da gostarildiyi kimi, I
3 elektrodu mansab - exl€, 4
idaraedici elekhodu "ii.gii,
elektrodu isa menba - giriq rolunu olrnayrr. Aigaq tezliklarda
saha tranzistorunda giriqla gxrg arasrnda yerlagan keqirici
kanalrr miiqavimatini dayigmakle kanaldan kegan caral-al
idara olunur va 7 ampermetri ila olEriliir.
$okil 2.7. O.Xeylin saha tranzistoru. 1 - idaraedici elcktrod,
- yarrmkeqirici nazik taboqa, 3, 4 - yarrmkeEiricida omik
kontakt, 5- sabit carayar.r manbsyi, 6 - dayiqan garginlik
2
manbavi, 7 - ampermetr.
Tranzistorlann ixtirasrndan sorua tedqiqat dalfiasr butiin
diinyaya yayrldr. Yeni-yeni firnalar yaradrldl. Bu firmajardan
biri do 1939-cu ilda yaradrlan BTL (BeLl Telephone Lnboraioiesl
firmasrdr. Yaradrlan firmada CuO (mis-l oksid) iiz-arinda
tadqiqat iglari apanlrdr. $okli Brat-tey'nla birga hamin firmada \lamaya davat aldr. Bir qadar sonra ikinci diinya
mriharibesi baqlandr va tadqiqat iglari dayandrnldr. Miiharibadan sonra tadqiqat iglari yenidan barpa edildi. 1945-ci iida
$okli vabir il sonra Bardin BTL-a qayrtdrlar.
interuiv tadqiqat iglerini davam etdiran $okli 1952-ci ilda pn kegidii idaraedici elekhodu olan yeni unipolyar (sahe)
yanrnkEirici cihaz ixtira etdi (9aki1 2.8). $ekildan gonlndiiyu
kimi, toldif edilan tranzistor omik Exglr n-tipli Si-dan ibaretdir.
Covdadan axan corayan istiqamatinde kanal yerlaqir va esas
yrikdagvrolar mahz bu kanaldan keqir. Yanrnkegirici cihaz riE
elektroddan ibaratdir - manba adlanan birinci elekkod n-ripli
materialdan hazrlanan kanaldr (ona manfi potensial verilir),
ikinci elektrod - marsab (ona miisbat potensial vcrilir) va
iiq.incii elektrod isa siirgii (zatvor) adlamr.
$akil 2.8. $oklinin saha tranzistoru
44
tanzistorlannda bag veran proseslarin izalu bir qadar
gatinlik toratdiyindan $okli unipolyar tranzistorun sadalay
dirilmig nezariyyasini taklif etdi. Tranzistorun girig (manba)
garginliyini dayigdikda pn keqidda aks gargintik da deyigir va
bu da oz n<ivbasinda baflayro tabaqanin qaLnhfi.rmn
deyigmasina sebab olur. Naticada asas yiikdaEryolann keqdivi
n-kanaltn en kasiyinin sahesi rre uviun olaraq gxg (mansab)
carayarun qiymati azalr. Siirgiidaki ytiksak garginliklerda
kanaln qalnhgr shra qadar azalu, kanaln miiqavimad isa
Saha
sonsuzluga qadar arhr va hanzistor ba$larur.
1963-cii ilda Xofgteyn va Xayman saha tranzistor_lannrn
bagqa bir korutruksiyanr hazrladriar. yeni konsbuk-siyada
meta.l va yarmkegirici miistavi kivholar arasrnda dielekkik
tabaqa yerlagdirildi. Metaldielektrik-y-anmkeEiricidan ibarot
tranzistor q$a olaraq MDY tranzistor adlandrrrldr. 1952-ci
ildan 1970-ci illara qadar saha kanzistorlanndan ancaq
laboratoriyalarda istifade edilirdi. Lakin 1970-ci ildan sonra iic
osas amil bu tranzistorlarrr sanayeda tetbiq edilmasini
siiratlandirdi:
1) Yanmkeqkicilor fizikasrnrn va texnologiyasrnrn inJ.:igaf
etmasi naticasinda - sanaye iiqiin lazrm olan cihazlanr:
hazrlanmasrna elrtiyaon yaranmasr.
2) Yeni
iisullann - tacrid olunmug siirgiilarin
stnrkturlan tiqiln nazik tabeqalarin texnologiyasrmn inkigaf
te><noioji
etrnasi.
3) Elektril
quriuiannda tranzistorlann genig tatbiq
olunmasr.
Rusiya va AB$-da hanzistorlann kiitlavi istehsalmn
inkigaf tarixi. )C( asrin ortalannda AB$-da San-Fransisko
gaharinin 80 kilomefliyin da Silisium Vadisinda tranzistorlaln
si.iratla taknillegdirilmasi va isteluah bagland-r. Silbium Vadisrnlz yaradrlmasr Stenford Universitetinin miihandislik faki.iltasinin dekam F.Termenin adr ile baf,hdr. iklnci Dtinya Mriharibasi arafasinda Termenin talabalari Xyulett, Pakkard va
Varian qardaglan hamin vadida maghur firma yaratdilar.
$okli BTL laboratoriyasm tark ederak Kalifomiya Politocrik
ihstitutunun emakdagr A.Beckmamn komayi ila yeni bir firma
yaradr. Onlar silisiumlu tranzistorlann istehsah ila magiul
olurlar. 1955-ci ilin payrzrrdan Paolo-Alto harbi hissade
Bechnan instrummts adh daha bir firma faaliyyata baglayr.
$okli firmaya 72 nafu ixtisasEr davat edir (Xorsli Noys, Mur,
Qrinig, Roberts, Xomi, [as! Cons, Kleyner, Blenlg Nepik va
Sa). 1957-ci ildan firma <iz adrm dayigarak Shocfiy Transistar
8 nafar ixtisasE Noys, Mur,
Qrinjg Roberts, Xoml last Kleyner va Blenk Beckmanla
daruqaraq yeni miistaqil Fairdtilil Sembondustor Corporatian
Corporatian adlandrnr. Tezlikla
firmasrun tamalini qolurlar. Bu firma yiiksak keyfryyatliyi ila
seqilan bipolyar silisium tranzistorlar istehsal edir. ilk mahsul
sahsa 1957-ci ilda buraxrl-r. Bu cihaz silisium (2N696 tipli)
mezahanzistoru idi. Hamin hanzistor ernitter va metal kontaktlann qoyulmasr riq0n iki fotrolitoqrafiya prosesindan keEirdi.
Iv{ezatranzistor termini BTldan oian Erli tarefindan irali
siiriilmii#ii. Xomi alave litoqrafiya amaliyyatlanndan istifade
edorak, mezastn:kturun kollektorunu drlfunya cibliyi ila avaz
etdi va emitter-kollektor kesidini bir-birindan ayrrdr. Sonra
1000'C-da termik oksidlagma iisulundan istifada etdi. Xomi bu
iisulla alnan tranzistorlann texnologiyasrru planar texnologiya
adlandrrdr. Trarzistiorlann hazrlanmasr ila magf,.ui olan firma
1961-ci ildan 2N613 (n-p-n) va 2N869 (pn-p) tipli silisium
bipolyar planar tanzistorlann ktitlavi istehsairna bagladr.
Last va Xomi 1951-ci rlda funelcnmin firmagnrn asasln
qoydular. Sonralar bu firrna TeWyne Semiconductor adrru aldr.
Xomi 1964-cti iJda Union Corbide Electronia, L957-o, ilda isa
intcrsil firrnasna ba$glrq etdi. 1957-ci ilden 1983cti ila qadar
silisium vadisinda 100-dan arbq firmalat faaliyyat g<istarirdi.
Hal-hazrda da yeniyeni firmalar yaranmaqdadu. Biitrin bu
firmalann yaranmasnda ABlrn Stenford va Kalifomiya
Universitetlarinin amakdaglan faal iqtirak edirlar (cadval 2.1).
Cadval 2.1. Sllasram Vadisinin'tnki$af dinarnikasr
191+7920 Xeynlett-Pakard (Varian qardaglanrun iki dostu)
19s5-79s7 BTL Shockley Semiconductor Laboratory @eclcnan
7960
1961
196a
instrumenS; Paolo AIto (l/hiss;)) va. b. cami 12 naf.
Fairhild Semicondustor Corporation Noys, Mur,
Qrinig, Roberts, va b. cami: 8 naf.
Amolcot Uenless Snou Endryu Qroub Dil
intet (intergeyt ed elekhoniks) 12 nafar (Mauntin
Byo)
Rusiyada tranzistorlann istehsah. Rusiyada senayeda istehsa-l olunan tranzistordan biri noqtavi Aanzistorlar olmugdur. Bu tranzistorlar 5 MHs tezliya qadar raqslari giiclandira
va gmerasiya eda bilirdi. Tranzistorlann ayn-a)rn texnoioji
proseslarinin hazrrlanmasrnda ve paramehlera nazaret iisullanmn i5lanmasinda rus alimlarinin rolu avazsizdir. Rusiyada
uzun mriddat toplanan tastibe daha alverigli cihazlann
yaranmasrna sabab oldu. Hazrlanan cihazlar arhq 10 MHs
tezliklarda istifada edila bilardi. Sonrakr dowda noqtavi
tranzistorlan ondan farqli olan ytiksak keyfiyyatli mlistavi
tranzistorlar avoz etdi. P1 va [2 tipli ilkin tranzistorlar 100
kFls-a qadar elekhik raqslerini giidandirir ve generasiya
edirdi. SenayedJ P1 va 12 tipli tranzistorlan l>3, P4, pS, p6,
P13-P16, y207-P203, P40l-P403 tipli tranzistorlar srxqdrnb
aradan gxartdr. Bununla da, dilfuztya iisulu ila tranzistorlann
hazulanmasrnm asast qoyrldu va onlann \Ei teziik
diapazonu 100 MHs-i a5dr. Tranzistorlarrr sonrakr inkigaf
dovrii arinti va diffuziya yolu ila ahnan tranzistorlann
takmillagdirilmasi istiqamatinda apanhrdr.
Yanmkeqirici cihazlann impuls
va mqam terlikasrnda tatbiqi
$2.3.
Kegon asrin ortalannda hanzistorun ixtirasmdan sonra
onlann kombinasiyalanndan miixtalif amaliyyatlan icra eda
bilan goxlu sayda yanmkegirici cihazlar iglanib hazrlandr. Bu
cihazlardan higgerlar, multivibratorlar va impuJs diodlan
sanayeda genig tatbiq edildi.
Yanmkegirici triggerlar. Xarici aEo impulsun tasiri ila bir
haldan digar hala srEayrgla kegan iki dayanrqh hala malik olan
elektron qurf-ulanna higgerlar deyilir. Triggerlar avtomat va
elektuon hesablama qurfrulannda diizbiicaqh gekilli impulslar
almaq ikili informasiyaru yadda.lmda saxlamaqr impulslan
brilmak va digar maqsadlar iigiin istifada olunur.
Trigger - kaskadlar arasrnda derin mtisbat eks rabita yaradrlmrq ikikaskadh sabit carayan giidandiricisindan ibaretdir.
Trigger sxemJarinda olan elekton cihazlan (traruistoriar) agar
rejiminda iglayir va ona iimumi halda sxema ardrol qoEulmug
iki elektron aqan kimi baxmaq olar. Cihaz igleyarken birinci
aEafln qxq garginliyr ikinci agann ging gargintiyini va aksina
ikinci agarrn Erxrq gorginliyi birincinin girig garginliyini idare
edtu.
Triggerlarin iq prinsipini bipolyar tranzistorlu trigger scemi
iizarinda izah edak (gakil
+Er
2.9). Rxr:Rrc, Rr=R:, Rr-Rr
R",
R*
olduqda bu sxem simmetrik trigger adlanr. Tutaq
i'--lFQl
;9'tt--:
ki, Tr trarzistoru doyma,
Tz isa baflr rejimlardadir,
yani trigger birinci daya-
ruqh haldadu. Onda
Tr
ftarzistoru agq olduf,unR,l
I lR.
dan onun kollektor, emitter va bazasrnda potersial
ta><rninan eyni o1ur, Tz
tranzistorunun isa emit$akil 2.9. Kollektor-baza rabitoli
ter-baza kegidi bagh oldutriggerin prinsipial sxemi
gundan onun koilektor
dowasindo Iu{ qiymetina uy$un olan L<o baglanfl.rc caray;rru
I
olur. Tr tranzistoru doyma rejiminda igladiyindan onun bazasL emitteri va Rr rezistoru q$a qaparur. T: trarzistorunun
ba$h vaziyyatda olmasr tiEiin onun bazasrnrn poterrsiaJr manfi
(Uux0) olmaldrr. Bu halda Tz hanzistorunun baza dciwasi
iiEiin l(rxhofun ikinci qaydasrna gora Eu=koRr+Ub2 yafrnaq
olar. Uu<0 oldu$unu nazara aLb, T: tranzistorunun ba[funmasl gartini
Er2Iro.8. vaya
^"r*.
(2.1)
gakiinda da yazmaq oiar. Bu berabarsizlik Eu-nin mirimum,
Ixo-rn maksimum qiymatlarinde daha asan Manilir. (2.1)
Sartindan verilmiq Et iigtiLn Rr va Rr @a=R:) miiqavimatlarini
tapmaq olar.
Tr tranzistorunun dol'rna rejirninda iglamasi iigi.iLn onun
baza carayant
Itt)Iutaoy,
Burada Iu',aov - Tr tranzistorunun
(2.2)
doyma
gartini odamalidir.
rejimina kegmasi iigiln lazrm 8o1an baza cerayanldrr- Bu
carayan isa do).'rna rejimina uyfiun olan kol]ektor cerayanl ila
agafirdakr ifada ila ba$Ldr:
ro.,
I.doy =l*too'.
(2.3)
B
Burada p - iimumi emitterli giiclandtrici kaskadrr carayana
gora giicl andirma amsahdr.
_*
tn.*,
olduf,unu nazera ahb, (2.3) ifadasini
. -E-r
PRu,
Ibl.d""=
e4)
kimi yazmaq olar.
Triggerin ekvivalent sxemindan gdrilndiiyii kimi,
Iur=L-L.
Burada
,,=#.,,-ulg,
IrE/R..
50
(2.5)
es)
(2.6)
(2.4)-(2.6)
iladalarini (2.2) gartinda nazara alsaq, yaza bilarik
ki,
Er -Rkrlro _ Eo
, En
R3 0R.
R, +R,
Burada [dr=Ri:=Rr olduiunu bilarak, Rr va Rz miiqavimatlarini tapmaq olar:
-l-,1-,)-,]
*, =*..*,[pE,(Ea
^
pRrEo + R,Er
[
e.n
J
(2.4 Earti B va Rr.nrn minimum, Im-rn isa maksimum
qiymatlarinda irdenilmalidir.
Triggerin gxrg garginliyinin amplitudu, tranzistorun bafh
va aErq hallannda kollektorun potensiallanrun ferqi ila tayin
olunur:
au,'.=u*-u*o=L\-t,,lQ-,
' R, +Ru -' R, +R* '
(2'8)
Burada Irr - atraf miiLhitin verilmig temperaturunda kollekbor
crrayaru, Uu- bafih tranzistomn kollektorunda pot'ensial diiqkiisiidiir. Elementlarinin parametlari diizSlin segilmiq triggerlarda AL/ e'-rn qilT nati (0&O,f; Erya barabar olur.
Triggerin bir dayamqh haldan digar dayaruqh hala keqmasini doyrna rejiminda (layan traruistorun bazasrna manfi
impuls vermakla alda ebnak olar' Do)'rna rejiminde iqlayan Tr
tranzistorunun bazasrna bela manfi impuls verdikda onun
baza va kollektor carayanlan azaltr va o, do).'rna rejimindan
grxrr. Bu vaxt T1 trarzistomnun kollektor potersia-h artrr' bu
da oz novbasinda Tz tranzistorunun baza potensialnrn artmasrna va naticada baza ve kollektor carayanlanrun boyiimasina
51
sabab olur. Buna gora da Tz tranzistorunun kollektorunda
potensial azafu ki bu da onunla rabitada olan T1 tranzis-
torunun baza potensial,run kiEilmasi ilo naticalanir. Belalikla,
miisbat aks rabitanin yararurust naticasinda bu qewr.ilme
prosesi sel qaklinda davam edarak Tr tranzistorunun tam
ba$lanmasrna (kesilma rejimi) va Tr tranzistonrnun isa do),rna
rejimina, yani triggerin ikinci dayamqh hahna keqmasina
sabab olur. Bu prosese bazan regenerasiya prosesi deflir.
QewiJma prosesinin davametrna miiddati do)rma halnda
olan tranzistorun bazasrnda toplanan yiikdagryrolann yox
olma miiddatindan ahamiyyatli daracada asrhdr. igEr impulsun amplitudu boyiik olduqca bu miiddet de kiqilir.
Multivibratorlar. Kaskadlar arasmda miisbat aks rabita RC
dovrasi vasitasi ila yaradrlarsa, bela relaksatorlar (diizbucaqh
impulslar almaq iiEi.irr istifade edilan cihazlar) - multivibratorlar adlarur. Triggerlardan farqli olaraq multivibratorlar
yalruz bir dayaruqh tarazllq halma malikdir.
Multivibratorlar iig re.
-EK
jimda: g<izlama, avtoroqs
va sirxronlagma rejimlarinda igleya bilir (gakil
2.10). G<izlama rejiminda
iglayan multivibrator bir
dayaruqh tarazLq va bir
kvazitarazltq halianna
ma-tikdir. Birinci haldan
rkinci hala keEid xarici
$akil 2,10. Multivibratorun
elektik impuisunun tasiprinsipial sxemi
ri ila baE verir. Oksina
ikinci haldan birinci hala kegid isa sxemin parametrlari ila
52
tafn olunan miiayyan zamandan
sonra oz<iziina bag verir.
Belalikla, gcizlama rejiminda multivibrator yalruz mriayyan
parametrli bir impuls generasiya eda bilir. Buna grira bu
rejimda iglayan multivibratorlara bazen takvibratorlu multivibrator deyi-lir.
Avtoraqs rejiminda iglayan multivibratorun dayamqh tarazhq hah yoxdur. O, iki kvazitarazhq hal:na malikdir. Multivibrator bir kvazidayaruqh haldan digarina xarici tasir
olmadan kegir. Bu vaxt multivibratorun grxrqrnda paramefulari sxemin parametrlarindan asrt olan impulslar ardrolhfir
almr. Adatan bela multivibratorlardan mriayyen davametma
miiddaiina va tokrarlanma tezliyina malik olan di.izbucaqh
formah impulslar almaq iigtin istifada olunur.
Sirxronlagma rejiminda multivibratorun Exlgrnda ahnan
impuislann takrarlanma tezliyi xarici sirxronlagdno gargnliyin tczliyi ila tayin olunur. Relaksator iki kvazitarazhq
halna malik olul va onun bu hallarda qalma mtiddati takce
reiaksatorun dz parametrlarindan yox, hamEjnin sinrronlaqdrno gerginliyin periodundan da asrh olur. Sinxronlaqdrncr
garginlik gohiriildiikde isa multivibrator avtoraqs reiimina
k"gt.
impuls diodlan. impuls rejiminda iglayan diodlar impuis
diodlan adlamr. Impuls diodlarrndan avtomatik idaraefna
sistemlerinda, girig siqnallannrn modullagdrnlmasr va elaca
da siqnallarrn detekta edilmesinda, elektron hesablama qurgulannda va digar radioelektron sistemlorindo genig isfifada
edilir.
imputs diodianmn asas parametrlari agafrdakrlardr: r au, di.izi.ina va t *, - oksina garginliyin barpa mriddatla{ tranzistonrn C - tutumu, Ua- - garginliyh va Iai. - carayarun
diiziina istiqamatda sfabillagmiq qiyrnatlari, I"ro - carayanrn va
U"r. - garginliyin aksina stabillegmig qiymatlari U,*,
"r"- aksina
garginiiyin va L*, aii, - diiziina carayarun maksimal qi1-rnetlari.
Qrsa imptrJslarda diodun iEini tamin edan asas parametr r ak aks istiqamatda miiqavimatin balpa olma miiddatidir. Bu
miiddatin kigik olmasr i.igiin diodlar ela hazularur ki, onlann
kegid tuhrmu kiEik va ytikdagryrolann rekombinasiyasr miimkin qedar siiratli olsun. Senayeda istehsal olunan impuls
diodlannda impuls carayarurun qiyrnati bir neEe yiiz milliamper, eksina garginliyin qiymati isa bir nega on volt
intervalnda dayigir.
Qox qrsa siirakliya malik impuls diodlan kiitlavi gakilda
meza quruiugda hazrrlamr va onlara mezadiodlar (meza - ispan dilinda masa demakdir) deyilir. Bu diodlar hazrrlanarkan
awalca asas yanmkegirici l<ivhanin iizarina diffuziya tisulu ila
aks tip kegiriciliye malik lay qakilir. Sonra bu yeni lay xiisusi
maska ila rirtiiltir va agrndrnlrr. Maska sathin miiayyan hissasini agrlayrcrdan qoru,ur. Qorunan hissalarde kiEik dlqiilii
m$nya ox1ar gakilda n-gkeEidlari ahrur (9aki1 2.11). Sonra
kivha ayr-ayn
diodlara
bcililniir. Mezadiodun asas
xiisusiyyati baza oblashrun kigik olmasrdrr. Ona
gore da bazaya yilkdagryrcrlann yrfirlma miiddati
kiqikdir. Bundan bagqa
eyni zamanda bir sathda
$akil 211. Mezadiodun prinsipial quru-
qoxlu sayda diodun hazrr- lugu. I - diffuziya iisulu ila ahnan n-tipli
lanmasr ahnan diodlann
miikemmal xarakteristika-
-
n-oblashn gxrgr; 3 - agrrdrnlan hissa; 4 - p-tip yanmkeqirici.
tabaqa; 2
54
ya va sabit parametrlara malik olmasma imkan verir.
Umumiyyatla impuls diodlanmn hazrlanmasrna agafirdakr
talabler qoyulur: p-n kegidinin en kasiyinin ve qeyri-asas
yiikdaqqnolann yaqama mriddatlarinin kiEik olmasr, kiytik
gevirma siiiratina matt olmasr, hazrrlandr$r yanmkeqirici
materiaLm kigik miiqavimata malik olmasl yi.iksak tediklar
diapazonunda etibarh iglaye bilmasi va s.
Maqnitofon. Miiasir maqnitofonun ulu babasr (teleqrafon)
danimarka fiziki Valdemar Polsen tarafindan 189&ci ilda yaradlm4dr. Bu qurflu qahq maqnitlanmasi hadisasina asaslarurdr
va sas dalfalarrm nazik polad mafti]da yaradrlan maqnit
impulslarma gevirirdi. Teleqrafonun grnginda sas menbaf
(mikrofon) yerla$irilmigdi. Mikrofondan carayan xiisusi
formah elektromaqnile verilirdi. Elektromaqnit terafindan
yarad an maqnit sahasi maqnitin yarundan miiayyan siiratla
haraket edan polad maftili maqnitlandirirdi. Bu zaman
mikrofondan verilan sesin dayiSmasine uyiun olaraq, carayan
arhb-azalrdr. Bu isa oz ndvbasinda yazan maqnit tarafindan
yara&Ian maqnit sahasinin intensivliyinin uy$tur dayigmasina
sabeb olurdu. Fonoqramaru canlandrmaq tigtin maftili carilandrno maqnitin yamndan buraxrdrlar. Bu yerdayigma zamam
fonoqramln maqnit sahesinin qiiwa xatiari sarflrmn dolaqlanru
kesirdi va sargrda elektromaqnit induksiyasr hadisesi asasmda
maftilda yazlma sasa uyiun elektrik carayaru yararurdr. Hamin z-aif elekCik siqnallan telefonda sas dalialanru qewilirdi
vo hamin sasi giidandiricisz qulaqoqlann kcimayi ila dinla,virdiler. Bu qurguda alnan sasin keyfiyyati qox aqagr idi \ia buna
gcira de teleqrafon gorig tatbiq tapa bilmadi.
Sonralar alman ixtiraEsr Pfeymer damir tozunu kaE-'z lent
iizarina grikdiiLrmakla gox yaxqr maqnitlanme va maqnitsizla-
qan ssdag5ncrsl yaratdr. Bu lenti hem de asarihqla kasmak,
yaprgdrrmaq miimkiiLn idi. Daha sorua kafrz lent asetil
selilozadan hazrlanmrg daha mohkam, elastiki va yanmayan
plastik lentla avaz edildi. Bela lent ilk dafa 1935-ci ilda
buraxrldr. Bu lentin iizarinda maftildaki ila miiqayisade daha
iri hacrnda malumat yazmaq miimkiin idi.
Lakin lent iizarinda yazma va canlandrma proseslari prinsipca polad maftildaki ila ey,ni idi. Her iki halda maqnitofonun asas elementi yazan va canlandrran elekhomaqnitlar
idi. Bu elementlar - maqnit baghqlan adlarurdr. Eyni bir
lentdan bir neqa dafa istifado eda bilmak iiqiin yazan va canIandtan maqnit baghqlarr ila yanagr, pozan maqnit bagh$rndan da istifada olunurdu. Hamin baghq xiisusi lampah
generatordan alman fiiksoktezlikli carayanla qidalanudr.
Hesablama maErm. Hesablama ameliyvahnrn mexanizmlogdirilmasi va magrrJagdrrrlmasr hala qox qodim zamanlardan - X\4I asrin ortalarndan (fransrz alimi va miitefekkiri
Blez Paskahn dovriindan) baqlasa d4 elektron hesablama
texnikasr sahosindo ilk ugurlu nericelar XX asrin ortalannda
mevdana galdi.
Yaddag qurflusu qisminda elektron lampalarum tetbiq
edilmasini-n mzardo tuhrlciugu hesablama magrnrn:n ideyasr
amerikan alimi Con Mouqliya mansubdur. HeIa XX asrin 30cu illarinda o, triggerlar asasmda bir neqa miirakkab olmayan
hesablavrcr yaratdr. Lakin hesablama maqlnlannm yarad masrnda eleklron lampalalm ilk dafe ba5qa bir amerikan
ixtiragrsr Con Atanusr tatbiq ekniEdir. Onun magru praktiki
olaraq arhq 19r0-ci ilda hazrr idi.
ilk elekfron hesablama magrrlannda asas yaddag elementi
va toplama qur$usu olaraq triggerlar totbiq edilirdi. Malum
olduiu kimi, trigger sxemlari iki dayamqh hala malikdir. Bele
ki, bir dayamqh hala
"O>, digerina isa ,.1> kodunu yazmaql4
trigger ozayindan kodlan zamanca qorumaq iigiin istifada
efrnak olar.
1951-ci iJda ise Coy Forrester elektron hesablama magrrlan_
run qurf'usunda gox miihi.im bir talmilIagdirma etdi. O, maq_
nit igliklari
asasrnda verilan impulslan istanilen qadar uzun
mriddat qoruyub saxlaya bilan yadda$r patrentladi. Bu igliklar
damir oksigeni diger agqarlarla qangdrrmaq yolu ila ferritlardan hazrlarurdr.
51
III FOSIL
irvruqnar
vri nosxeureniu regri.
rdxnourxrRoxixaNru iuxigar uenHerereni
Yeni fipli Eanzistorlann yaranmasl va onlann impuls va
raqam te>cLikasrnda tatbiqi, elecada kiEik olqiil[ hesablama
magnlannrn yaradrlmasr, yeni-yeni kigik hacmli yanmkegirici
cihazlannrn birlagdirilarak elekhon quriularrun yaradrlmasurda istifada edilmasi elektronikanrn yeni sahasinin - mikro.
elektronikanrn meydana galmasina zamin yaratdr.
53.1.
ilk inteqral mikrosxemlar
inteqral mikmsxemlar. Amerikan mijhandisi C.Kilbinin
rezistorlar, kondensatorlar, tranzistorlar ve diodlar kimi biltiin sxemlar iiEtin bir parEa tamiz silisium iizerinda ekvivalent
elementlari almaq taklifi elekhonikada inteqrallaqmamn baglanmasrna takan oldu. ilk inteqral yanmkeEirici sxemi Kilbi
1958-ci ilda yaratdl va arhq 1961,4 ilda Fairchild Semiconductor
Corp firmasr EHM iigtin mikrosxemlerin i1k kiitlavi buraxrhqrna bagladr.
Mikrosxemlar riEtin xam material olaraq adatan emal edilmiq temiz silisiumdan hazrlanmr$ lovha gottiriiliirdti. Bela
lovha nisbetan boyiik irlqiiya malik oidugundan onun iizerinda e1,ni zamanda bir nega ytiz eyru tipli mikrosxem yaratmaq
mrimkiin olurdu.
1959-cu iida Iairchild firmastrun amakdagr Xomi goxlu sayda
srnaqlar apararaq oksidlagma texnologiyasrru hazuladr. O, bor
va fosfor atomlanrun optimal drtfuziya darinliyini miiayvan
etdi. Xorni hatta gecaler va istirahat grinlari do qaranLq otaqda
4layaralg a.liiminium oksidli silisium lcivhalarinin iizarina
Eoxlu sayda fotorezist ekspozisiya edarak ali.irniniumun
optimal agrnma rejimini axtanrdr. Qrinig Eaxsan cihazlarla
iglayarak hanzistorlann va inteqral mikrosxemlarin xarakteristikalanm Exanrdr. Tacnibi malumatlann azlirrdan an qrsa
gxrg yolu - dziin diizalt kelam idi. Bu yolu da - Qrinie, Xomi.
Mur va Noys seEdilar.
Inteqral mikrosxemlarin tetbiqi arhq 1960-o ildan hayata
keEirildi. Fairchild firmasrndan olan Robert Noysrn monolit
inteqrai sxemin yarad rna$ ideyasr patent qeydiyahndan
keqdi (ABlm D87877 nrimreli patenti) ve planar texnologiya
tatbiq edilarak ilk monolit silisium .inteqral sxemi hazrlandr.
Monolit inteqral sxemda silisium bipolyar tranzistoriar va
rezistorlar bir-biri ila passiv oksid iizarinda yerleqan nazik
ensiz ahiminium zolaqlan ila birlagirdi. Birlaqdirici aliirninium
naqillari fotolitoqrafiya tisulu ila oksidin biitiin sathinda tozlanma ila Srkdtinilmri$ altiminium tabaqasini agrndrrmaqla
hazrlanrrdr. Bu ciir texnologiya inteqral mikrosxemlerin (L\{S)
monott texnologiyasr adlamrdr. Robert Noysla eyni zamanda
Texas instrumenfs firmasndan olan Kilbi qrzrl naqill3ld3n
istifada edarak germanium kristair iizarinda bigger hazrrladr.
Bu ciir texnologya isa hibrid inteqral sxem temologiyasr
adlandrnldr. Kilbi ve Noys oz ixtiralan haqqrrda hrikumata
mi.iraciat etdilar. ABlrn apelyasiya mehkemasi Kilbinin
arizasini radd edarak, Noysun ixtirasru qabul etdi. Yani oksid
iizarindaki aliirninium tabaqasini agrnd-rrmaqla fotolitoqrafiya
iisulu asasrnda hazrianmrg birlagdirici naqillarla elemenflar
arasrnda alaqe yaradian monolit texnologiyaru tarudr.
1960-cr ilin fewa}nda isa Fairchild finnasr silisium kristah
iizarinda 4 adad bipolyar kanzistor yerla$an monolit sxem
yaratdr va o tl mikologiya adland:rdrlar. Xorni va Noysun
monolit texnologiyasr 1960-o ilda inteqral mikrosxemlarin
asasrru qoydu. Sxemlarda awalca bipolyar, sonra isa saha
tranzistorlanndan istifada edildi. Mikrosxemlara olan maraq
siiratla arhrdr. Odur ki, arhq onlann kiitlevi istehsal texnologiyasrnrn hazrlanmasr taiebi yararurdr.
1961.-7952-ct illarda qebul edilan iki teklif silisiumlu
inteqral mikrosxemlarin kitlavi istehsalrr:n inkigafrna giidii
tekan verdi:
1) Nyu-Yorkun iBM firmasrna EHM magrnlannda ferrG
maqnit yaddag qurfulanndan deyil, n-kanalh saha harzistorlanndan (meal-oksid-yanmkegirici va ya qrsa olaraq
MOY) istifada etrnak taklifini verdilar. Bu taklifin naticasinda
1973-cii ilda universai MOP zu-iBM-3701758 EHM mag[u
yaradrldr;
2) Fairchild firmasrna inteqrai sxemlar (iS) iigiin elmitadqiqat laboratoriyalannda yanrnkeqiricilarin ciyranilmasini
daha da geniglandirmak taklifi verildi.
1961-ci ilda Mur, Noys va Qrinig (Fairchild firmasrnrn
amakdaglan) ganc ixtisasgian bu iglara calb etrnak maqsadi
ila illinoys Universitetinin (universitetda Ba-rdinin Yanmkegiricilar t'izikas kitabmdan mtihaziralar oxuyurdu) magiskaturasrru yenica bitirmig ganclari oz qruplanna calb edirdilar.
Hamin ganclarden bir qrupu bark cisimlar fizikasr ixtisasrru
alan - Uenless va Snou; kimyag - Endryo Qrouv; Berklida
universiteti bifuan kimyaqr praktik - Dil idi.
Materiallar va cihazlar fizikasrmn layihasini Dif Qrouv va
Snou birlikda hazuladrlar. Sxemlarin tatbiqi layihasini ise
Uenless taklif etdi. Bu dordldyiin tadqiqatlanndan iftat boy,iik
inteqral mikrosxemlarin hazrlanmasrnda hal-hazrrda da
gmig istifada edilir.
Qordon Mur va Robert Noys FairchiW firmasrun yarmkegiricilar gobasindan gxaraq 196&ci ilin iyun ayrnda 12 nafardan ibaret intel firmasrru tagkil ehdilar.
1971-ci llda lzfel amerikan firmasr tarafindan hesab va
mantiqi emaliyyatlan icra etrnak tigiin vahid inteqral s<emlarin - mikroprosessorlann yaradrlmasr sahada fovqalada daracada ahamiyyat kasb edan miihiim naticalardan biri oldu.
7997-ct rlde Endryo Qrouv ilin adam segildi. O, Amerikarun
Kalilfomiya gtatnda planetimizda istifada oh:nan btitiin
kompiiterlarin 90%-ni mikroprosessorlarla tamin edirdi. 198ci ilin 1 yanvar tarixinda movcud olan statistikaya giira
firmamn illik galiri 5,1, dayari isa 15 milyard dollara barabar
idi. Qrouv direktorlar gurasma sadrlik edirdi. Artq 1999<u
ilda firma 4'1015 adad tranzistor istehsal edirdi. intel firmasr
Pentium i, tr, m tipli kompiiterlar istehsatnda diinyada
qabaqol yerlardan birini tuturdu.
Andryo Qrouv 1936-o i1 2 sentyabr tarixinda Macanstanda
doflulmugdu. Onu AndroE Qrof kimi qagrnrdilar. Sovet
qoEunlan 195&o ilda Macanstarun paytaxh Budapeqta daxil
olanda o, erwalca Avstriyaya oradan da Ny'u-Yorka qaEr, Sitikollecini ala qil,rnetlarla bitirdikdan sorua Kalifomil'adak
Berkli universitetinde doktorluq dissertasiyasrm miidafia edir.
Ganc miitaxassisi ham oz firmasma davat etsa da, Andryo
Qrotl Fairchild firmasrrda [layan Sarun yanma gehnaya
iistiinliik verir.
1967-ci ilden elektron yaddag qurgulanmn yaradrlmasma
olan maraq giindangiina afidt. iBM firmasrnda iglayan Dinard birtranzistorlu dinamik yaddag quriusu yaratdr. Bu ixtira
elektron sanayesinde uzun mriddat oz tasirini sa;Cadr. Quriu6l
nun iimumi tuhrmu 256 kilobayt olub, Azad Qegidli Dinamik
Yaddag Quriusu adlarurdr (gakil 3.1). Toplayro kondensator
ikilayh silisium nitrid dielektrikindan ibarat idi. Dielektrik
silisium nitrid silisium oksid tiearinda termik yolla alnm4dr.
Nitridin dielektrik sabiti (e=7,5) oksidinkinden (e =3,9)
briyiik olduiuna Bora vahid sahaya diigan tutum da boyi.ik
olurdu. Kiqik saheda goxlu yiiklarin yffImasl malumatsn
sxhgru daha da arhnrdr. $okil 3.1-da altiminium tabaqa (1),
gatin ariyan silisid tebeqa (2), polisilisiumlu kondensatorun tist
qah (3), dioksid silisiumlu dielektrik althqdr (a). Qursunun
ghgmazhgr ondan ibarat idi ki, orada yazrlan malumat elektrik
menbeyi kasildikda yox olurdu. Yaddag qurflusunun takmillagdirilmasi iizarinda iglar davam edirdi. Odur ki, miiayyan
miiddatdan sorva intel Ermasrrun amakdagr Froman-Bengkovski 1971-ci ilda qidalandrnodan asrh olmadan pozulmayan
proqramh maiumat yaddag qurlusunu ixtira etdi.
$akil 3.1. Dinamik yaddaq qurgusunun sxematik tasviri. 1 aliin.inium tabaqa, 2 - gatin ariyan silisi4 3 - polisilisiumlu
kondensatorun iist qah, 4 - silisium dioksid dielekrliki.
iBM firmasrnrn
amakdagr Dennard da mikrosxernlarin
takmille$irilmasi ila magiul olurdu. Mikrosxemlarin layihalagdirilmesi tisulunun hazrlamasr onun an btiytik xidmati idi.
Dennard gostardi ki, tranzistorun volt-amper xarakteristikasm (VAX) pozmadan onun iikiisiinti kiqiltrnak miimkiindiir.
Bu layihalandirma iisulu soruadan miqyaslagdrrlma qanunu
adlandrnldr. Belalikla giindan-giina takmillagdirilan mikrosxernlar sanayeda oz yerini tapdrqc4 mikroelektronikanrn
inkigafrna zamin yararurdr.
$3.2.
Mikrotemologiyanrn yaranmasrrun
ilkin garaiti va inkQafr
Mikrotexnologiyan-rn meydana gelmasi. Sahe tranzistorlanrun ixtira edilmasi kiEik haanli elektron hesabiama maqnlanrun (EFIM) yararunasma imkan yaratdr. Onlann asasinda
aviasiya va kosmos texnikasrnda idaraetna kabinasinda elekhon quriulan tatbiq edildi. Hemin qurgularda minlarla mtixtalif nriv radio elementlari istifada olunurdu ve onlann sayr
grinbagiin arhrdr. Radio elementlarinin sayrun artrnasr praktiki gatinliklar tciradirdi. Hatta eoxlu sayda olan elementlarin
normal iqlomasi sual alhnda idi. Qiirki on tacriibeli ustalar bela
har 1000 lehimda bir-neqa sehv buraxrdrlar va buraxrlan
sahviar hesabrna sxemlarde elektril bogalmalan bag verir,
sxemlar sradan gxudr. Q-usurlann araCan qaldrnlmasr kiyiik
vaxt vo zahmat talab edirdi. Radioqurflulann etibarhlf,r va iEa
ditzihnliiftiy.i problem olaraq qalrdr. Uzr.m miiddatli aray
drrmalardan sonra bu problemiarin hailitiqiiLn sxemlarin hissa-
hissa hazrlanaraq birlagdirilmasi toklifi meydana Exdr.
Bununla da mikroelekkonikamn tameli qoyuldu.
Gelacak mikrosxemler gap platalan iizarinda yrgfudr
(plata - dielektrik tizarinda baulmrg nazik mis I<ivhalardir) va
ki.itlavi pkilda hazrrlarurdr. Tetbiq edilan yegana yenilik
naqilin fonnasrun dayigdirilmasi idi. Basrlm:q platalann
tatbiqi miniattirlagma problemini hall etrnirdi, lakin mikrosxemlarin etibarhhflrna taminat verirdi. Basrlmrg platalann
texnologiyasr ancaq passiv element olan naqildan istifade
etrnaya imkan verirdi. Ona gora da gaplanmrg platalar
inteqrai rnikrosxemlera Eevrilmadi.
Otan asrin 60-cr illarinda tadqiqat iglarinin asas istiqamati
nazik tabaqali aktiv elemmtlarin yaradrlmasrra yonalmi$i.
Lakin yiiksak mahsuldarhqla igleye bilen tranzistorlar olmadrgrndan, hibrid inteqral sxemlarda (FilS) - asrk vaziyyatda
yerlagdirilmiq aktiv elementlarden istifada edilirdi. Arhq
inteqral mikrosxemlar iigiin yanmkeEirici materiallardan
ibarat diskret tra-nzistorlar ve rezistorlar hazrlarurdr, kondensator avazina p-n kegidin aks tutumundan va rezistorlar
avezina isa kristal yarrmkegirici kontaktrun omik xassasindan
istifada edilirdi. Biiti.in bunlardan sorua problem hemin
elementlarin bir qur$u iizarinda yerlagdirilmasi idi.
Mikroelekhonikanrn asas inkigaf texnologiyasr. Mikroelektronikamn inkigafr mikrotexnologiyamn saviyyasi ila
mriayyan edilir. Mikrotexnologiyamn asas sahalarhdan biri
planar texnologiyadu. Planar texnologiyarun vazifasi - miixtalif elektrik xarakteristilah materiallardan hazrlanacaq
elektron sxemlari iigiin nazik tabeqalarin qakiini yaratmaqdu.
Planar texnologiya qrup gakilli xaraktera malikdir. Yani bir
texnoloji prosesda miistavi sathda bir-neEa yanrnkegirici sxem
almaq miimkiindiir.
Nazik tabaqalarin almmasrnrn texnoloji pmseslarl
1) Epitaksiya - prosesinda nazik tabaqelar kristal althq
ilzarinda ela almrr ki onun strukturu alth[:n kristal oriyentasiyasrru tamamila takrar edir. Epitalsiya texnologiyasrnrn
iistiinhiyii ondan ibaratdir ki, bu iisulla tamiz tabaqa almaqla
yanaqr, ham da aqqarlama daracasini tanzimlamek miimkiin
olur. Nazik tabaqanin ahnmasrnda tig tip epitaksiya- qaz,
maye va molekulyar tisullar tatbiq edilirdi.
Qazla epitaksiya hatnda mriayyan
konsentrasiyah
hidrogenla silisium tl-xlor qarqr[r (SiCL+Hr), igarisinda qrafit
(9aki1 3.2 (1)) altlq iizarinda silisium tebaqasi (gakil 3.2 (2))
yerlaqdirilmig reaktordan buraxlr. Sonra induksiya qrzdrnosrun (qakil 3.2 (3)) k<imayi ila qrafit 1000"Cdan yiiksak
temperaturlarda qrzdrrlu. Segilan temperatur, kistal qafasinda atomlann drizgiin oriyentasiyasrm va monokristal tabaqan!4 3J:nmasrm tamin edir. Proses agafrdakr dcinen reaksiya
axisrrda baq verir:
SiCl. + 2H, <+ Si + 4HCl
.
$akil 3.2. Nazik tabaqa almaq oEiin istifada olunan buxar
reaktoru. 1 - qrafit althq 2 - silisium tabaqa 3 - induksiya qrzdrrrcrsr
65
Diizi.ina reaksiya epitaksiya tabaqasinh alnmasrna, akine
reaksiya isa althfrn a$rrunasma uygundur. Epitaksiya
tabaqasinin agqarlanmasr iiqirn qaz axruna a$qar atomlan
alava edilir. Bu halda fosforitdan (PlIs) donor, dibordan @zHe)
ise akseptor kimi istifada olunur.
Mayeii epitaksiya halmda miitalif materiallardan taqkil
olunmuq goxlu sayda strukhrr al,rur (qakil 3.3).
$akil 3.3. Mayeli epitaksiya reaktorunun sxemi. 1, 2, 3, 4 mehlullar, 8 - itolayici, 9 - elektrik sobasr, 5 - mahlullarr
saxlavan siiriigan qab, 10 - kvars boru, 6 - althq, 7 - asas qrafit
tutlrcu. 11 - tcrmociit.
Mtitaherrik
quriu ardrcrl olaraq miixtalif mahlullarr
althga taraf aparrr. Belalikla qalmhf,r 1 mkm-den az olan
mixtaliJ (Ce-Si, GaAs-GaP) materiallardan ibarat heterostrukhrrlar aLmr.
Bir nega molekulyar dastanin qrzmq monokristal althqla
qargilrqh tasirina asaslanan molekulyar-qta epitaksiyasr ifrat
yi.iksak vakuumda apanhr. $akil 3.4-de AIxGar,xAs birlagmosinin ahnma prosesi tasvir olunur. $akildan goriin-dtini kimi,
har bir qzdrrcr, ixtiyari molekulyar dastanin manbayi olan
tiqeldan ibaratdir (tiqel-iqarisinda metal aritrnak iiEiin istifada
edilan qabdrr). Qrzdnorun temperaturu ela segiJir ki, buxarlanan materiallann tazyiqi molekulyar dastanin yaranmasu'u kifayat etsin. Althgrn va qrzdrnorun temperaturunun
segilmasi miirakkab kimyavi tarkibli maddalarin alnmasrna
imkan verir. Maddanin alnmasrnda qzdrno ile althq
arasrrda yerlagdirilmig xtisusi arakasmadan da istifada edilir
ki, bu da molekulyar dastalarin nizamlanmasrnda elverigli rol
oynafr. Umumiyyatle, molekulyar-qria iisu.lu bark cisim
elektronikasrnda submikron olgLihi tabaqali stmkh-ulafln alinmasrnda geniq tatbiq edilir.
AlxGar-xAs
dLuu i--------------LI
rcaAs
---n
Molckulvar dasto
caftelar
/>\
U
-t
Sn
AI
s
!
As
Ga
$akil 3.4. AlxGar.xAs
i.iq
qat birlagnrasinin ahnma prosesi
2) Oksidlagma. Silisium 2-oksid tabaqasi silisium atomlanmn oksigen atomlan ila kimyavi birlagmasi naticashda
900"-1200'C temperaturlu sobada silisium althq i.izarinda formaiagr (qakil 3.5). Oksidlagdirme iiqiin oksigendan va y,a
oksigen-buxar qanqr$ndan isti-fada edilir. Oksigen-buxar
qar4lfirnda oksidlagma prosesi siiLratla bag verir. Ona g<ira da
qahn tabaqali SiOz-in atnmasrnda bu iisul tatbiq editir. AJ:nan
tabaqanin qaLnh$run yuxan haddi 1-2 mkm-a qatr.
$akil 3.5. Silisiunr 2-oksidin ahnma prosesinin sxematik tosviri. I - altlq,2 - kvars qab,3 -qrzdrncr,4 - kvars boru.
Ahnan iigqat birlaqmalar va SiOz nazik tabaqalar mikrosxemlarda radioelementlarin ahnmasrnda asas materiailar kimi istifade edilir.
$3.3.
Litoqrafiya proseslari
Mikrosxemlarin formalagmasr miixtalif prosesiarin heyata
kegirilmasi naticasinda bag verir. Bela proseslardan biri da
mikrosxemlarin topologiyasnun ahnmasr iiEi.in litoqrafiya
proseslarinin tatbiqidir.
Litoqrafiya prosesinin tatbiq tapmrg dord ndvii movcuddur: foto-, elektron-gii4 rentgen ve ion-qiia litoqrafiya.
Fotolitoqrafiya. Fotolitoqrafiya - mr.ioyyan forma vo cilEri-
ya malik gakillarin dielektrik va ya metal lay iizarinda ahnmasi prosesidir. Baqqa soda desak, althq materiatn tizarinda
maskantn alnma iisuludur. Maskanrn Eakli fotogablonun (F$)
kdmayi ila hazrlamr. Fotoqablon qaln $f5a tabeqadan ibarat
olub, iizlarindan biri qeyri-qaffaf nazik tabaqa ila rifiiliir. Bu
qeyri-gaffaf tabaqanin iizarinda isa qaffal degiklar (cizg:lar)
vasitasi ila talab olunan istadiyimiz
gakilir.
"maska> - Eakil
Fotolitoqrafiya mikroeleknonikada eni 1 mkm-dan kiqik
tabaqalerin alnmasrnda istifada edilir. Prosesdan awal cilgiisii 500 defa boyiidiilmilg mikrosxemin topologiyasr hazrlan:r.
Sonra sxemin 10 dafa 100 dafa va nahayat, lazm olan olgti
alnana qedar kiqrlrt iq gekillari gakilir. Fotolitoqr#iya prosesi
(gakil 3.6) aqa$dakr ardrolhqla hayata keEiritir. Owalce gakil
3.6-da tasvir edildiyi kimi (4)-silisium altk[rn iizarina ar&crl
olaraq (3) silisium 2-oksid tabaqasi, (2) fotorezisl sonra isa (1)
gaffaf tabaqasi (fotogablon) gakilir. Fotorezistin orta hissasi (5)
fotogablonun qeyri-gaffaf hissasi ila ortiiliir. AJrnan (1) qaln
tabaqa (6) ultrabanovgayi giialarla igrqlandrnhr. Ultrabanrivgayi qiialar fotogablondan keEarak fotorezistin tizarina dtiqiir.
Fotorezist ultrabanovgayi Erialann tasiri ila polimerlaqma
daracasi dayigan xiisusi lakdr. Neqativ ve pozitiv fotorezistlar
movcuddur. Neqativ fotorezistlar (rirr tasiri ila polimerlaqarek, aqrlayrcrlara (turgu, qalavi va s.) qarqr dayamqh olur.
Agrndrrmadan sonra isa bela fotorezistrlarda yalruz igrqlanan
oblastlar qalrr, yerda qalan oblastlar yox olu_r. Pozitiv foiorezishlerde ise, eksinq igrqlandrnimayan oblastlar kimyevi
dayaruqh oldugundan, aErlanmadan sonra yaLuz onlar qal:r.
igrq pozitiv fotorezistrlarda polimerlegdirici rabitalari qmr.
SiG iizerina Eokilan va onda pancara aqmaq maqsadi gridan
fotorezist, adatan, damo gaklinda oksid tabaqa iizarina yerlag-
diriiir va markazdanqagma magrrun komayi ila qalurl{r i km
fotorczist
a)
CuG
b)
c)
d)
?, z=}j
". z
9akil 3.5. Fotolitoqrafiyanrn marhalalarinin sxematik tasviri.
a) ilkin <irtma, b) kontaktlarrn qoyulmasr, c) agkarlanma, d)
agrndrrma, e) fotorezistin gdtiiriilmasi.
70
olan lay alrrana kimi proses davam etdirilir. Sonra pancaredaki oksid tabaqa tur$u mahlulu ila agrndrnlrr va fotorezjstrin
qalan hissasi gohiriiliir. Sadaladrf,rmrz prosesi ardrol olaraq
agagdak marhalalera kilmak olar: a) ilkin orhna. b) kontaktlann qoy"ulmasr, c) aqkarlam4 d) agrndrrma, e) fotorezistrin
gotiiriilmasi. Tasvir etdiyimiz proses kontakt eap iisulu adlarur. Texnoloji proseslardq adatan, qox marhalali fotolitoqrafiya rizulu tatbiq edilir. Kontakt gap iisulunun ayrrdetrna
qabiliyyati (yeni Fg-da gakilin minimal <ilEusri)
1
mkm
tertibinda olur. Ogar prosesda gaffaf tabaqa ila althq .uasmda
optik lirza yeriagdirilarsa, onda alnan prosesa proyeksiy,al:
Eap iisulu deyilir.
Elektron-qiia litoqrafiya. Elektron-gua litoqrafiya i.isLrlu iki
halda tatbiq edilir:
1) Elektron-qiiasi elektron hesablama magru ila idara olunaraq althfrn sathi ila harakat etdirilir;
2) Elektron dastalarini xiisusi maskalardan keEirarak tabaqa iizarina tasir gostarilir.
Birinci halda rash va vektor tipli sistemlar taibiq edilir.
Rastr sisteminde elekfron dastasi intensivliya gtira modullaglr
vo althfim btitrin sathindo harakat etdirilir. Vektor sisteminda
isa elektron dastasi ela meyl etdirilir ki, onun rezist iizerinda
harakad lazrm olan gakila uy[un olsun.
ikinci variantda fotokatod rizarinda lazrm olan gakiida
optik maska yerlagdirilr. Ultrabanrivgayi giialar maskadan
keEarak fotokatodu gokilin uygun oblastlanm giialandrnr va
naticada fotokatoddan elektronlar emissiya olunur. Bu elektronlar, istiqamatca eyni olan birciru eiektrostatik vo maqnit
sahalarinin tasiri ila rezistin sathino proyeksiya edilir. Bu ciir
sistemlarin iishinhiyii ondan ibaratdir ki, onlan submikron
olgiilara da tatbiq etrnak miimkiindtir.
2
J
-..2,
$akil 3.7. Rentgen litoqrafiya iisulunun sxematik tasviri.
L
1a
- elektron giialan, 2a - hadaf, 3a - r€ntgen giialan, 1 - gaffaf
material, 2 - uducu, 3 - arahq lay, 4 - Polimer tabaqo (rezist),
5 - althq.
Rentgen litoqrafiya. Rentgen litoqrafiya tisulu sxematik
olaraq 3.7-ci $akilda tasvir edilir. Bu halda istifada edilan
maska rentgen qiialan iiEiin qaffaf olan (4) membrandan ibaratdir. Membran rentgen giialanru giidii uda bilan materialdan hazrrlamr va verilmig gakili <iziinda saxla)nr. Maska radiasiyaya hassas olan rezist materialla orhilan althq tizarinda
yerlagdirilir. Maskadan D masafada ntiqtavi rentgen giialannm manbayi qoyrrlur. Rentgen Eiialan elekhon dastasinin
hadaf rizarina fokuslandrrrlmast naticasinda yarad rr. Rentgen giialan maskaya tasir edarak, polimer tabaqaye rentgen
giialanru buraxmayan uducunun kolgasi diigiir. Ekspozisiyadan sonra ya Wzittv rezistdan qiialanan oblastlar, ya da
neqativ rezistdon giia tasirina maruz qalmayan hissa kanarlag-
dmlr. Bu halda rezistin ii zarinda gakila uyiun olan relyef
ahmr. Relyef ahndrqdan sonra rezistda olan pancaredan alava
xrisusi agrndtncrlar buraxmaqla rezistin alth$r agrndrrhr.
ion-giia litoqrafiya. Elektron va rentgen litoqrafiyasrndakr
mehdudiyyatlarin aradan qaldrnlmasr yollannn axtangr, ion-
giia litoqrafiyastrun yararunasna sabob oldu. ion rezistinda
gakilin a-lnmasrn:n fokuslanmr$ qiianm harakati va toflologiyamn gablondan althq mtistavisina proyeksiyalanmasr
kimi iki hah movcuddur. ion-giia litoqrafiyasr
elektron
litoqrafiyasrrun analoqudur. Manbada yaranan He-, H, ve Ar.
ionlan cazb olunaraq stiratlanir va elektron-optik sisteminjn
althq miistavisina fokuslamr. Althq iizarinda masam addrm-
addrm srinigdtirmakia olgiisti 1mm2 olan kadrlar ahnu.
Fokuslanmrg ion gualan dlgrisii 0,0303 mkm olan
elementlarin topologiyasrnrn almmasr riqiin nazarda tuhrlur.
Proyeksiyah ion-qLia litoqrafiyasr en kesiyinin sahasi 1 sm2
olan ion dastoiari ile yerina yetirilir.
ABlda planar mikroelektronikamn 2010-cu ile qadar
galacak inkigafi Yanmkqiici elektronikarun inkisaftrun Milli
texnologiya xaritasinda aks olunur. Xaritade verilan proqnoz-a
gora sanayeda asas material silisium olaraq qalacaqdr. ifrat
boyiik inteqral sxemlarin (IBiS) istehsalmda yanrnl<egirici
lcivhalar iizonnda ultrabanovgayi va ya rentgen giialarurrr
tasiri ila topoloji gakillerin yaradrlmasr riEtin takmillagirilmig
mikroli toqrafiya prosesi taklif olunur.
2010-cu il tiEtin lcivhamn diametrini 400 mm-a gatdrma+
mikrosxemlarin elementlarinin kritik olEiilarini (masalan
caftanin enini) isa 70 nm-a qadar kigiltmak va arahq addrmr
03 mkm-e qadar azaltrnaq nazarda tuhrlur. irali stirulon
proqnozlar arhq heyata keqmakdadir. Bela ki, optik litoqrafi,r,a
iisulu 2003-cii ila qadar sanayeda liderlik edarak, ini+in dtqiisiinii 150 nm-a qatdrmaq imkaru alda edildi.
S3.4.
Mikroelekhonikan:n inkiEaf marhalalari
ihteqrai sxemlarda elementlarin srxh$ o daracada artdr ki,
arhq orrJara biitov bir sistenr, yani mikroelektron qurflu kimi
baxmafa bagladrlar. Funksiyalar artdrqc4 inteqral mikrosxemlar daha da miirekkab quruluqa malik olur. Qiinki
onlarda inteqrasiya daracasi yiiksalir.
inteqral mikrosxem-larin inkigafiru inteqrasiya deracasina
gtira agafrdakr marhalalara bcilmek oiar:
7) 1960-1969-cu illar. Bu marhalado ijzarinda 102 tranzishor
yerlaqan kiqik inteqrasiya daracali inteqral sxemlar (KiS)
istehsal olunurdu;
2) 7969-7975-0 iliar. Bu marhelade iizarinda 103 tranzistor
yerlagan orta inteqrasiya daracali inteqral sxemlar (OiS)
istehsal olunurdu;
3) 1975-1980-o illar. Bu marhaiada iizarinde 104 hanzistor
yerlegan boyiik inteqrasiya daracali inteqrai sxemlar @iS)
istehsal olunurdu;
4) 1980-1985-ci illar. Bu marhalada iizarincie 105 trarzistor
yerlagan ifrat boyiik inteqrasiya daracali inteqral sxemlar (iBS)
istehsal oir:nurdu;
5) 1985-ci ildan sonra. Bu marhalada iizarinda 107 hanzistor yerlagan ultra boy0k inteqrasiya daracali sxemlar
(LtsiS) istehsal olunur.
Gririindtiyii kimi, KiSdan UBiS-a qadar kegid iiEtin ddrdda bir asr vaxt kegmigdir. ihteqral mikrosxemlarin inkiqaf
prosesini tesvir eden asas parameElardon biri, sxemin iizarin14
da n sayda elementlarin ildan-ila dayiEmasidir. Bu say inteqrasiya daracesini xarakterize edir. Mur qanununa gora har tiE
ildan bir inteqral sxemda olan elementlarin sayr 4 dofa arhr.
intel va Motorolla firmasrun yriksek srxhqL loqik kristallan
mikroprosessorlan bu baxrmdan geniE yayrlmtqdu.
7981-1982-0 illarda LIBiS inteqral mikrosxemlarin inkiEafr
va istehsah litoqrafiya texnologiyasr (elektron-9tia, rentgen va
eksimer lazer asasrnda uzaq ultrabancivQayi giialarla iitoqra-
-
fiya) hesabrra stimullagdrnldr. 1983-ci.i ilda Mur Beynalxalq
konftansda qeyd ehniEdir ki mikroetektronikamn inkigaf va
istehsal siiratini AB$da olduSu kimi Asiya rilkalarinda da
bazar miinasibatlari miiayyan edir. Murun bu fikri oziiLnii
hayatda dofirultdu. 1985-7987-ci illerda ABg sana/esinin 8ff/oni Yaponiya mikrosxemlari tamin edirdi. Qiinki Yaponiya bu
ufiuru mikrosxem]arin te><nologiyasrnd a flazandtfir yeniliklar
hesabma alda edarak, mikrosxemlari agafr qiymatlarla sahrdr.
indikator va displeylarin
mikroelekhonikada tatbiqi
g3.5.
indikatorlar. Mi.iasir radioelektron cihazlannda
(REC)
miixtalif nov, xrisusen roqam va herf rndikatorlarmdan gerLig
istifada edilir. Hamin indikatorlann miiayyan qismi sayriyan
bogdm4 digari isa elektrovakuum cihazlanna aiddir. Bundan
bagqa, yanmkeqirici materiallar asasrnda iglayan indikatorlar
da movcuddur. Onlann haqqrnda awelki paraqraflarda
malumat vermigik.
Garginlik indikatoru kimi neon lampalan genig tatbiq edilir. Neon lampah garginlik indikatoru sayriyan bogalma cihazr
olub, anomal katod diigKisii rejiminda igleyir. ihdikator
gdstarilan rejimda iqlayarkan dciwaya miitlaq mahdudlay
drncr miiqavimat (R-"r) qoqulrnahdu. Oks teqdirda dovrada
yaranan qrsamiiddatli boyiik carayan lampanr sradan grxarar.
Lampan:n volt-amper xarakteristikasr 3.8-ci qakilda
verilmigdir. $akildan goriindriyu kimi boqalma yaranan (A noqtasi) anodda
carayan va gorginlik srgrayrgla dayigir, igrqlanma bag
verir. Garginliyin arhml careyam bir qadar da arhnr.
Bu halda katodun sathinda
carayan srxlfir va parlaqhq
arhr. Bogal.ma kesiien anda
carayan srErapgla srita diiqi.ir va gar6;inlik srqrayqla
U.
uk
$akil 3.8. idaraolunan indicator lampasrnrn volt-amper xarakteristi kasr
arhr. T'ocriibi olaraq U, -mn minimum qiymati lampada
i5rqlanmamn zalf vo carayan giddatinin isa cn kigik
qiymatinda bagqa xizlo desal bogalmamn scinma amndan
bir qadar awalki an iiEiin tayin edilir (gakil 3.8). Biitiln
qazbogalma cihazlary xiisusan da stabilitronlar U" -Uu ferqi
ila xarakteriza olunur. Neon lampalannda bogalmadan alwal
qaz ionlagdrirndan U, anod garginliyinin qil,rnati U*
garginliyinin qiymetindan 10V-a qader kigik olur.
Neon lampalarr sabit va doyigan garginliklarin indikatorlarr kimi tatbiq edilir. Dayigan garginlik hahnda gorginliyin
ani qiymati U, gorgrntiyina barabar olduqda bogalrna bag
verir. Sanayeda mtixtalif ntiv neon lampalan istehsal olunur.
Onlarda alqma garginliyi 5G200V va daha briyiik, agr
cerayanrn qiymeti isa mA tartibindadir.
idareolunan iigelektrodlu indikator lampalan boyiik maraq
kasb edir. idaraolunan iigelektrodlu indikatror lampasr anoddan va lampa daxilinda yerlagdirilen iki: indikatror va krimakqi
katoddan ibaratdir. Lamparun daxitinda igrqlanma ancaq indikator katodunun oniiLnda gori.iniir. indikator
katod (iIQ R mriqavimat vasitasi ila
komakgi katod (KK) isa birbaga
U,*,
manbanin manfi qiitbiina birlagdi_E,
rilir (gakil 3.9). I-ampaya garginlik
ancaq anod dciwasindan verildikde
3.9. idaraolunan indikomakgi katod iglayir va bo$alma $akil
kator lampasrun elektriJ<
bag vermir. Ogar igrqlanan indikato drhtasina qogulmasl sremi
run katod dcilrasina bir-nega volt
alava garginlik U,r", tatbiq edilarsa, onda anod ila indikator
katod arasrndakr garginlik artar, boqalma bu katoda kegar va
lampa gori.inan oblastda igrq gi.ialandrar.
Ogar alava gerginlik aradan gcitiiri.iiarsa, onda yene da
anod va komakgi katod arasrnda bogalma yaranar. ihdikator
katodundak garginlik isa srira diipr.
igarali sayriyan bogalma indikatorlarr genig yayrlmr$rr.
Onlann prinsipial qurulu5u 3.10-cu gakilda verilmigdir.
igarisinda neon qaz olan silindrin daxilinda miixtalif rangli
grialar buraxa bilan nazik tellar yerlagdirilir (gekil 3. 10, a).
Sadalik xatirina 9aki1 3.10 ada 1 vo 2 raqanrlarinden ibarat
olan lampa gcistarilmigdir. Lampatla 0dan 9-a qadar 10 adad
katod yerla$irilir. Adatan anod metal tordan hazrlarut.
Anodla har hansr bir katod arasrna gergirilik verildikda hamin
katodla anod arasrnda ahgma bag verir, yani iErqh raqam
gciriiniir. igrqianan xattin qalnLgr taqriban 1-2 mm tagkil edir.
Costarilan katodlardan bagqa seqmentli katodlardan da
istifado edilir (qakil 3.1O b). Katodlar qogulduqda raqam va
yaxud digar igaralerin tasviri goriiLniir.
$akil 3.10. iqarali sayriyan bogalma indi- $akil 3.11. i5arali kozarkatorlarrnrn iki (a, b) variantr va qurgu- ma vakuum indikatonun qrafiki tasviri (v)
runun sxematik tasviri
Hal-hazrrda miixtalif nov indikatorlar istehsal olunur. Bela
indikatorlardan biri do iqarali kozarma vakuum indikatorlandrr. igarali kcizarma vakuum indikatorlarr raqam va ya harf
gakilinda sintez olunmug tasvir verir (gakil 3.11). iEarisinda
vakuum yaradrlmrg silindrin iEarisinda voLFram teldan ibarat
kcizarma katodlan yerlaEdirilir. Lampa qzdriurdan istiya
davaml plata iizarinda yerlagdirilir. Silindrin daxilinda
yerleqdirilan katodlann gxr$larndan biri rimumi saxlafllmaqla digar Extslarla hamin Erxrgrn miixtalif kombinasiya-
lanndan istifade edarak lampa daxilinda raqam va ya harfin
igrqlanan tasviri yarad rr. San igrqlanma 1200"C i$gi temperaturuna uygun galir. Lamparun xidmat miiddati on minlarla
saat tagkil edir.
Vakuum ltiminessent
indikatorlan goxanodlu
triod lampasrdu. Lamparun daxilinda birba5a krizardilan oksid katod, tor
va seqmentina liiminofor
3.12. Vakuum li.iminessent indimadda Eakilmig anod yer- $akil
katorunun qrafiki va sxematik tasviri
lagdirilir. igaralarin sintez
edilmasi iiEiin anodlar miixtalif vaziyyetda yeriegdiritir
(qakil 3.12). Anodlan miiayyan kombinasiya ila qoqduqda
miiayyan igarali yagrl rangli iqrqlanma goriiniir.
Elektroliiminessent indikatorlan 1Eil) idaraetrna va nazarat sistemlarinda mr.ixtalif malumatlann tasviri iiEiin tatbiq
edilir. Bu lampalarrn i$i elekholiiminessensiya hartisasina,
yani elektril sahasinin tasiri alhnda bazi cisimlarin igrq
grialandrrmasrna asasla-
nr. ELi quriusu mrista-
vi
I
2
kondensator formasrndadrr (Eakil 3.13). 4
J
metal elekbod iizarina
4
tarkibi sulfid va ya sele$akil 3.f3. Elektroliiminessent lamnid-sinkdan ibarat olan
parun prinsipial qurulugu
himinofor tabaqasi gakilir (3). 2 gaffaf metallik tabaqadir. ihdikator 1 griga lovhasinin
kiimayi ila xarici tasirlardan qomnur. Ogar 4 va 2 elekkodlanna dayigan gerginlik tatbiq etsak, onda elektrik sahasinin
tasiri albnda 3 tabaqesinde igrqlanma yararur.
2 gaffaf elektrodu qurf,ugun-oksiddan hazulanr rro biitiiv
gekildadir,4 elektrodu isa harf, roqam, igaralarin va ya handasi fiqurlann seqmentlarinin sintezindan ibarat olan {ormada
olur. Bu novdan olan indikatorlar miixtalif olqiide olub,
qaranhq fonda igrqh tasvir va ya igl+ fonda qaranJrq tasvir
verirlar. HamEinin tasvirlar birrangli va ya Eoxrangli da ola
bilar.
Harf-raqam seqment indikatorlan genig yayilmrq indikatorlardandrr. Onlarda raqamin tasviri iiEi.in 7-9 seqment yerlagir.
19 seqmentli indikatorlarrn komal ila biitiin kidl va latm
alifbasrndan olan harflarin tasvirini almaq miiLrnkiindi.ir. ELilar adatan plashnas gcivda iizarinda hazrlarur. ihdikatorlar
tedryt 4{0-7200 Hs olan 220V dayigan sinisoidal garginlikla
qidalandrnhr. igrqlanan iqaralarin xatti olqiilari 1-100 mm
tartibinda olur va bu iqaralarin <ilgi.ilarindan asrl-r olaraq 0,1100 mA qadar carayan giddati talab olunur. Xidmat mtiddati
bir-nega min saat tagkil edir. indikatorlar normal ig rejimini
etraf miihitin 40 + 50oC temperaturuna kimi saxlayrr. Eillorin asas iisti.lnliiklori - gi.ica relababn az, tosvirin parlaq,
mtistavi formarun, mexaniki mohkamliliyin va istismar
mtiddotini-rr briyiik olmasrdrr. indikatorun gah$mazLflr iso
digar indikatorlarda olduflu kimi, tatbiq edildikda mrirakkab
idaraefrna sisteminin talab olunmasrdu.
Mayekrisrallr indikatorlar. Mayekristalh indikatorlar
(MKi) maye kristallar asasrrda hazrrlanu. Malumdur k! maye
kristallar nizamh atom diiziihiqiina malik olub, igrq giialan
iiErin gaffafdrlar. Lakin oniara intensivliyi 2-5 kV/sm olan
clekfik sahasi tatbiq etdikda onlarda atornlann nizamlr
quruluglan pozulur va maye qeyri-gaffaf hala kegir.
On go, yayrlan MKi-lar qol saatlannda mikrokalkulyatorlarda ve digar quriularda tatbiq edilir. 3.1r1-cri gakildan
gtiriindiiyii kimi iki 1 va 3 giiga lcivhalari 2 polimer qatra n
k<imayi ile bir-birina yaprgdrnhr va on_lann arasrnda qahnhgr
1G20 mkm olan 4 maye kristal tabaqasi yerlagdirilir. 3 lovhasi
giizgri sathli keqirici tabaqa (5 elektrod) ila ortiiliir. 1 kivhasinin daxili sathhda gaffaf Exrqlar qoyrlur. CorCIar (elektrodlar) raqam, horf va ya seqmenfler formasrnda miixtelif igar+
larin tasvirini verir. Har
hansr bir elekhoda miiayyan garginlik versak, onda
maye kristal hamin eiekhodun altmda qeyri-qaffaf
halda olduguna gora igrq
654
giiasr kristaLn hamin hissa$akil 3.14. Maye kristall indilasindan keEa bilrnadiyi ii$in
torun prinsipial qurf,usu ta iq(qakil 3.1{ 5) iqrqh fonda
lama mexanizminin tasviri
qara i$ara goriiniir.
Mayekristall indikatorlar iqtisadi cahatdan samaralidir,
onlarda caroyamn qiymati 1 mkA-i a$rrur va fdmet muddati
on minlarla saata eahr. Onlann gahgmazhgr - etalatli olmasr,
yani i$aranin g<iriinmesi va ya yox olmasr, miiddotinin xeyli
boyiik olmasrdrr (200 msan).
Displey. Displey - malumat sisteminin sonuncu qurgrlru
olub, insanla magrn arasrnda alaqa yaradrr va malumatn tosvirini vermaya xidmet edir. Kigik dlEr.ilii displeylardan elektron
saatlannda va mikrokalkuJyatorlarda genig istifada olunw.
Sonayeda istifada olunan displeylar iki qrupa kiliiniir: iSrq
qiialandrran va igrfr modulla$uan.
igrq giialandrrar displey parlaq iqrqlanma verir. eiirrki,
81
displey igrqli hava garaitinde igladiyinden iqaralarin tasviri
daha Eox parlaq olmahdrr. Bundan baEqa gialanan iErirr
ranginin da miieyyan rolu vardrr. Bela ki, insanrn gozii yagrl
ve San-yaqrl ranglara qargr daha qox hassasdrr. Tasvir aydrn
olmahdrr. Displey hamqinin geniq diaqrama malik olmahdrr
ki, miixtalif bucaqlar alhnda tasvir aydrn gciriinsiin.
Displeylarin idara olumasr iigrin miixtaiif qiymata va
amplituda malik carayan va gerginlikdan istifada edilir. Ciica
talabax kiqikdir. inteqral sxemlor asasnda iqlayan displeylora
tatbiq cdilan gorginliyin qiymoti 30 V-dan bdytik olrnamatrdrr. OtEtilari briyiik olan dispteylarin giica talabatlan va f.i.a.r briyiikdiir. Displeylarin tesir stirati kigik olrnahdrr, Eiinki
insamn gozii Q1 saniyadan tcz dayigan siqnallarr gdrmiir.
Displeylarin ayrrdetrno qabiliyyati onlarda mrigahida edilen
elementlarin minimal olgLilari ila toyin oh:nur. Masalan,
mtigahida edilan element agar kvadratdrs4 onda kvadrahn
tarefi 50 mkm-dan kigik olmamahdr. Bazt displeylar riqiin
elementin olgtisri bir qadar da kigik o1a bilar. Lakin, bu halda
elemenLin olErisri va parlaqhfr displeydan miigahidagiye
qader olan masafadan asrhdrr.
displeylar da rnovcuddur. Onlar az enerji sarf
etrnaklo miiayyan tasvirlari uz.rrn rr.iiddat (bazan enerji talab
etrnadan) saxlamaq qabiliyyatine malikdirlar.
ihdi isa igrq giialandran miixtalif nriv displeylara baxaq.
Elektron-gria displeylarde elektron-giia borusundan istifada
edilir.
igrq diodlan osasrnda hazrlanan dispieylar kiqik dlqrilti (bir
neEa santimetr) olub, kiqik garginlik talab edir (sv-dan kiEk).
Qazboqakna elementlari osasrnda hazrlanan displeylar vo
ya plazma displeylari keEirici zolaqiar gakilinda bir-biri ila
Yadd.aSh
qarglhqh perpendikulyar olan elektrodiar sistemindan ibaratdir. Elekfrodlar arasrnda -nmr; ksenon va ya qaz qanglqlan doldurulmahdr. Bu ciir sistemlari bazan qaz[6rgs]63[r
indikator panellari da (QiP) adlandrnrlar. Zolaqh displeylar
mtixtaiif sayd4 masalar; 512 adad rifuqi va o qadar da gaquli
sayda elektrodlardan ibaretdir. Buraxma qabiliyyati 1 mm
olan xatilarin sayr ila xarakteriza olunur. Bundan ba5qa
nciqtavi elektrodlardan da istifada edilir.
Neon nanno rangda igrqlanma verir. Bazan elekkodtan:r
yerlagdiyi althga ba5qa rangda igrq buraxa bilan luminofor
maddesi gakilir. Bu nov displeylar ham sabig ham da davigen
carayanla iglayir. Elektroluminessent displeyler elektroluminessent indikatorlardan hazrrlarur.
Maye kristall displeylar (MKD) az giic talab edir, yaxgr
tesvir verir, ucuzdur, kigik (masolan elektron saatlannda) va
btiytk olqiida hazrrlanu.
Elektroxrom displeylar (EXD) elektoxrom effektinin tetbiqina asaslamr. Elektroxrom effekti ondan ibaratdir ki,
miiayyan maddadan elektrik carayaru kegdikda va ya ona
elektrik sahasi tatbiq edildikda maddanh rangi da1.igir.
Elektroxrom maddasi olaraq gox zaman WO, -volfTam 3.
oksiddan istifada cdilir. Elektrik sahasinin tasiri ila o gdy rang
alr. Bu halda voUram Soksid maddosi 0!1,5V garginlik
taleb edir. Taibiq edilan gargintiyin istjqamatini dalgdikda
madda baglanlrc hahndakr rangina keqir. Bu nciv displevlar
yadda4a mdtkdirlar, yani ranglarini mtiayyan mriddata qadar
saxlamaq qabiiiyyatina malikdirlar (1 daqiqa vo ya saar).
WO3 EXD-nin gahgmamazhgr da m<ivcuddur. Tasir srirati
kigik dmrii isa qrsa oldu$una grira bagqa maddalar asasmda
yeni displevlorin hazulanmasr istiqamatindo tadqiqat iglari
davam etdirilir.
Elektroforez displeylar (EFD) elektroforez hadisasina
asaslanr. Elektrik sahasinin tasiri altrnda mayeda asrh
vaziyyetda oian masalary renglanmig piqment hissaciklari
clekhod tarafindan cazb va ya italanarak maye daxilinda
garginliyin qiymatindan asrJr olaraq horakat edirlar. Carayana
talabah azalhnaq maqsadi ila dielektrik xassalarina uyfun
olan maye segilir. Piqmentin rangi mayenin ranginden kaskin
farqlanmalidir. EFD-a tatbiq edi.lan garginJiyin qiyrnati 10
voltlarla gottiriiliir. Fasilasiz on minlerla saat iglemak
qabiliyyatine malikdir. Bu miiddet arzinda displeyda rang on
millionlar dafa dayiqa biler. Digar displeylardo oiduflu kimi,
elektroforcz displeylorda da tasir si.irati kigikdir.
Fardi kompiiter. Kompr.iter digar texnologiyalardan
<iziiniin stiratli va genig tazahiirii, qox mtixtelif sferalara niifuz
eknasi
ila
ferqlanir. Baxmayaraq ki, mriasir kompiiter
texnikasr takca hesablama prosesiarinda dell, daha genig
tatbiq saholarina va irnkanlarrna malikdir, onun meydana
galmasi ilk novbada hesablama texnikasrun inkigafina
borcludur. Birinci nasil EHM-in etibarLh$rrun kigik olmasr,
qil.rnetinin bahah ve proqramlagdrnlmasrrun gatinliyi sabe-
bindan rrzun miiddat tatbiq edilmadi va
gox tez
getdi. Bu magrnlarr element bazasr yanmkeqiricilar olan ikinci
nasil EHM avaz etdi. Hatta gox da tokmil olmayan ilk
trarzistorlann reaksiyasr lampamn reaksiyasrndan yiz d.afalarla boytik idi. Onlar etibarhhf,t va dayarina grira da
elveri5li olmaqla EHM-in tatbiq sahalarini xeyli geniglandirdi.
Bundan sonra EHM-in garnilardo, tayvarelarda yerlagdirilmasine imkan yarandr vo onlara ehtiyac xeyli artdr. Tranzistorlar asasrnda ilk kLitiavi EHM eyni vaxtda AB$, Alrnaniya
sahnodan
va Yaponiyada 195&ci iide meydana galdi. 1961-ci ilda arhq
S8Tmikrosxem asasnda eksperimental EHM yaradrldr. 1962ci ilda mikrosxemlarin, 1954-ci-i ilda isa iBM firmasr
tarafindan inteqral elementlar asasrnda, mlU-aeO maglr anrun
Kitlavi istehsalma bagladrlar. 1976-a ilda boyiik inteqral
sxemlar (BiS) asasrnda dcirdiincti nasil hesablama maSurlan
meydana galdi.
7976-a rlda iyirmi yaEh Amerikah texnik Stefan Voznyak r'a
Stiv Cobs ozlarinir gaxsi qarajlannda yelaqan primitiv emalatxanalarmda ilk kigk, lakin Eox vadedici fardi kompiiterlarini
yaratdrlar. Qeyd etmok lazrmdr ki onlann heg biri xrizusi
ixtisasa malik deyildilar. Bu kompiiteri,Appl (Alma) adlandrdrlar va q videooyunlar iigiin nazarda tutulsa da proqramla5drma tiEin da imkanlara malik idi. IBM firmasr ilk defa 1981-cj
ilda oziiniin iBM PC fardi kompiiterierini buraxdr.
Kompiiterlarda siirat va yaddag tutumu bir-birina aks
yoneldiyindan (yaddag tutumu boyiik olduqc4 siirot kiqilir)
miiasir kompi.iterlerda yaddag gox pillali struktur asasrnda
hazirlanu. Adatan vaddag iki qrupa (esas va xarici) aynlr.
Osas yaddag da tiz novbesinda iki hissadan ibarat olur operativ (OYQ) va daimi @YQ) yaddag quriusu.
istaniian EFIN4-nin an vacib bloku silisium kristall-r asasrnda hazrrlanm:g inteqral mikrosxemdan
-
prosessordan ibaratdir. Mikroprosessorda magrun ilrayi aa beyni sayilan miirekkab mantiq sxemi reallagdrnhr.
irLformasiyamn tozahiirii iiqiin elekkon-Eiia borusundan
ibarot, oz quruluquna gora televizora benzeyan displwdan ve
ya monitordan istifada edilir.
t5
tV FESIL
riziri smxrnoMrnNIN
vnmi
sauereni
5+.f. ifrat ytitsak tezliklar elektronikasr
ifrat yiiksak teztiklar (iYT; oblasnnda iglayan xiisusi cihazIann ig prinsipi sabit elektrik sahasinde siiratlanan elekhonIann iYT elektromaqnit sahasinda tormozlanaraq oz enerjisini
sahaya otrirmasi prosesina asaslamr.
iYf elektron cihazlarr iki qrupa boliiniir: O- ve M-tipli
cihazlar. O-tip cihazda sabit maqnit sahasi yoxdur va ya
ancaq elektron dastes'inin fokuslanmasr flEiin tatbiq edilir. Mtip cihazda isa qargrhqh perpendikulyar (Sa.paz) elektrik va
maqnit sahalari tasir gostarir. Bu saholarin birga tasiri
elektronlarrn trayektoriyaslru teyin edir.
Hai-hazrrda texnikada O-tip cihazlardan klistrorrlar', qaqan
dai$a lampalarr (QDL) va eks dalia lampalan (ODL), M-tip
cihazlardan iso maqnetronlar istifada edilir.
Klishon. Klistronlarn bagLca olaraq iki ntivii tatbiq edilir:
raqslarin giiclandirilmasi va generasiyasr iiEiin istifada olunan
(iki- va goxrezonatorlu) uqug klisLronu va generator kimi
iqlayan (birrezonatorlu) aksetdirici klistron. Klistronun normal iglamasi iiELin elektronun cihaz daxilindaki uEug miiddati
kifayat qadar boyiik olmahdr. UEug klistronu ilk dafa
D.A.Rojanskiy tarafindan yaradrlmrqdrr. $akil 4.1-de qurgunun sxcmi (a) va reqslarin giidandirilmasi tiEiin tatbiq edilan
ikirezonatorlu ugug klistrom-rnun i9 rejimi (b) tasvir edilir.
Elekhon dastasi R, va [& hecmi rezonatorlann divarlanndan iki crit tordan (bazan tor avazina sadaca rezonatorlann
divarlannda kiqik daliklar agrlar) keEarak katoddan anoda
do$ru harokat edir. Rr rezonatoru girig konturu rolunu
oynayr. Kontura koaksial xatlarin va alaqa dolaqlannrn
kcimeyi i1a tezliyi f olan giiclandirilmig raqslar daxil olur.
Rezonatorun 1 va 2 torlan modulyator (qrupla;duro) amala
gatirir. Modulyatora diiEan elektron dastasi modullaqrr. Qrxq
konturu olan f{: rezonatorunda raqsler giiclanir. Raqslar
koaksial xatladn va alaqa dolaqJannrn komal ila siiratlandirilir. 3 ve 4 torlan isa tutucu amaia gatirir. Har iki
rezonatora va anoda miisbat U. poteruiall verfir. Hamin
potensial 1 toru ila katod arasrnda siiratlandirici saha yaradr.
Sahanin tesiri iia elektronlar u0 srirati ila modulyatora do$ru
heraket edir.
a)
$akil 4.1. ikirezonatorlu uEug klistronunun prirsipial qurulusu (a) vo elektron srxlaqmasmm qraliki tasviri (b)
Ogor Rr rezonatomnda raqslor yaranarsa, onda 1 ve
2
torlan arasrrda elektron dastasina tasir edan va onun siiratini
modullagdrran dayigan elektrik sahasi yaramr. Hamin
yanmperiodda yani 2 torunda miisbat, 1 torunda isa manfi
deyigan potensial olduqda, torlar arasrnda saha siiratlandirici
olur va modulyatordan kegan elektronlar alava Au stiratini
qazanfi. Sonrak yanmperiodda 2 torunda manfi, 1 torunda
isa miisbat potensial yaraflt yani sahe elektronlar iigiiLn
tormozlayrcr roh:nu oy.nayrr. Bunun naticasinda elektron
dastasi oz sriratini Au qadar azaldrr. Modulyatorun garginliyi
sfra barabar olduqda ondan ancaq siiratlari uo olan
elektronlar kegir.
Belalikla, 3 vo 2 torlanrun dreyf (va ya qrupiagma) fazasr
adlanan arah[rna siiratleri miixtalif olan elcktronlar diigiir. Bu
aralqda potensiallar farqi
sfra
baraber oldu$undan
elektronlar siiratlarini doyigmadan, oz atalati hesabna fazada
harakat edir. Siiratlari boyi.i4< olan elektronlar isa kiEik siiratli
elektronlan qabaqiayrr. Naticada elektron destasi srx yrgrlan
qrupa (elektron srxlagmasma) boliiniir. Siirata gora elekhon
dastasi modulyasiyaya ugradr$ndan, dreyf fazasrnda homin
dasta srxhfirna gora da modulyasiya olunur.
Elektron sxlaEmasrru qrafiki tasvir etmak do miimkiindtir.
$ekil 4.1b-do miixtalif t zaman anlarmda modulyatora nazaran kegen elektronlann getdiyi s yolun va Rr rezonatorunun
dayigan garginliyinin qrafiklari verilmiqdir. s-masafasi modulyatordan hesablarur. Dreyf fazasrnda elekironlar barabarstiratk harakat etdiyindan onlann herakat qrafiki xatti olur.
Xattin mcyli isa harakat siiratini gostarir.
tr, h va b zaman anlannda modulyatordan kegen tiE elektronun horokatina baxaq. Farz edak ki, modulyatora dofiru
elektronlar eyni bir siiratle harakat edir va onlann modul-
yatordan uguq miiddati perioddan xeyli kigikdir. Onda h
anrnda modulyatordan keqen elektronlar daha da uzaqlagrr
va elektronlann harokat qrafiki meylli drizxett verir. h anrnda
modulyatordan keqan elektronlar rezonatorda tormozlandr$rna gora si.iratleri azalr va qrafikda diiz xattin meyl
bucagr kigilir. b aruna uygun elektronlar isa rezonatordan alava enerji alaraq siiratlanir va onlann qrafikinda diiz xattin
meyl bucafr boyrik olur. Har tig xaft eyni bir nciqtada kasigir.
Bu isa o demakdir ki, elektronlar hayektoriyamn hamin niiqtasinda qruplaEr. Miiayyen miiddatdan sorua modulyatordan keEan digar elektronJar da hemin nriqtaye galir. tr
zaman arundan awal va b zaman arundan sonra modulvatordan keqan elektronlar isa qruplagma n<iqtasindan keEni-r.
Belalikla modulyatordan kegan elektronlardan ancaq garginliyin artan yanmperiodunda keEan elektronlar qruplaqr.
iki rezonatorlu klistronlar iYI cihazlanmn <itiiriici.i qurgulannda griclandirici va tezlik goxaldrcrlan kimi istiJada olunur.
Praktikada ham ikirezonatorlu ham da goxrezonatorlu klistronlardan istiiada edfular. iki rezonatorlu klistron tezlil 10
dafa, goxrezonatorlu klistronlar isa 106 dafe arhrmaq iqtidanna malikdirlar.
D.A.Rojanskidan farqli olaraq V.F.Kovalenko aksetdirici
birrezonatoriu klishon yaratmrgdrr. Harnin iglarinin yenili,r,i
onda idi ki, burada bir hacmi rezonatordan ham modulvator,
ham da tuhrcu kimi istifada edirdi. Faydat i9 amsal (FIO =
7% + 5o/o) kiEik olan bu nov klistronlann gucri 1 Vt-dan bti)'rik
olmur. Ona gora da bela klistronlar xiisusi qurgularda - hetorodin radioqabuledicilarinda va olEii cihazlannda tatbiq
edilir. Bela qugularda aksetdirici klistronun f aydah giicii
0,01 -: 0,1 Vt intervahnda daf gir.
iYI
diapazonunda generasiya iiEiin tatbiq
edilan elektron cihazlanndan biri do maqnetronlardrr. Radiolokasiya stansiyalarmm otiiriiciilarindo, yiikli.i zarraciklarin
siiratlandiricilarinda yiiksak tezlikli qrzdrnolarda va digar
hallarda maqnetron-lar geniq tatbiq edilir. Maqnetronlarda
elektrik va maqnit sahalarinin birga tasiri naticasinda elektron
dastosinda ytiksak tezlikli raqslarin generasiyasr bag verir.
Mtiasir dovrda genig tatbiq edilan goxrezonatorlu maqnetronlann yaradrlmasr ideyasr M.A.Bong-BruyeviEa maxsusdur.
Cihazrn ilk niimunasini N.F.Alekseyev va D.E.Malyarov yaraEnq va yoxlamadan keEirmiglar.
Maqnetron anoddan va boltk sahaya malik oksid katoddan ibarat olan hecmli dioddur. Anod qahn qatlardan ibarat
olan mis lovhalardan hazrrlarur. Anodla katod arasmdakr
vakuum fazasr qarg rqh tasir fazasr adlarur. Qahn qath
anodda ctit sayda (masalon 8 adad) silindrik oyuq gokilli
rezonatorlar yerlogir. Silindrik oyuqlaria qargrhqh faza arasrnda olaqa yaratmaq maqsadi ila silindrin yan divan kasik
Eakilli olur. Silindrdaki kasik kondensator rolunu olmaFr.
Kasiyin )uxan sathinda dayigen elekfrik yriklori, arairqda isa elektrik sahosi tasir gostorir. Bir rezonatorun dayiqen maqnit qiiwo xotlari digor rezonatorun maqnit qriwo xatlarini cirtiir.
Ona gcira da maqnetronun rezonatorlarrun hamrsr bir-biri iia srx baf,h $okil a.2. Qongu rezonatorlararasr maqnit alaqoolur (qakil 4.2).
lari
Rezonatorlann N sayr, B maqnit induksiyasr va generasiya oiunan reqsin f tezliyi arasrnda
Maqnetron.
NB =
a1,
(4.1)
kimi alaqa yararrr. Burada a - konstruksiyadan asrh oian amsaldr.
Maqnit induksiyasr isa anod garginliyinin kvadrat kokri ila
diiz miitanasibdir:
B=
bJLL
(4.2)
Burada b - sabit kamiyyatdir.
(4.1) va (4.2) ifadalarindan goriiniir ki, daha yiiksak tez_
liklar almaq iigrin rezonatorlarrn sayrru, yaxud da maqnit
induksiyasrm va anod gorginlilni arhrmaq lazrmdrr.
Adatan maqnit induksiyasr e1 + 0,5 Tl arasrnda deyiqir. Desimehlik diapazonda impuls rejiminda iglayan maqnctronlar
on min kiiovat giiciinda, santimetrlik diapazonda iglavan
maqnetronlar isa - min kilovat giiciinda hazrrlarur. On giicki
maqnetronlann anodlann:n impuls gerginliyi on kilor.olf
anod carayam isa - yiiz amper tartibindadir. Desimetrlik
dalfalarda fasilasiz rejimda iglayan rezonator]arda gtic on
kiiova! santimehlik dalgalar rejiminde isa - bir kilovat tartibinda olur. Gticlii maqnehonlarda macburi olaraq hava va
ya su soyuduculan tatbiq edilir, Onlarda FiA 7O./. va hatta
desimetrlik va santimetrlik dalfialar rejiminda 3,G60%-a gatrr.
Son dciwlarda maqnehonlann yeni nrivi.i tabiq edilir.
Niqokon adlanan bu maqnetronu rus akademiki p.L.Kapitsa
hali sirmiigdiir. Niqotron silindr gakilli hacmi rezonator olub
simmetriya oxu istiqametinda sabit maqnit sahasi tasir
gdstarir. Bu rezonatorun daxilinda koaksial seqment sistemlari formasinda katod va anod yerlagir. Osas rezonatorun
y"riksak keyfiyyatli olmasr raqsin stabil tezliya maJik olmasrru
tamin edir. Desimetrlik dalfalarda fasi]asiz iE rejiminda niqotronun girig giioi 100 kvt vo FiA 50o/o-a gatr.
Qagan dalia lampalan. Klistronlarda olan rjzi.inamaxsus
9t
qah$mazhqlil qagan dalfa lampalannda (QDL) va aks da$a
lampalannda (ODL) miiayyan qadar aradan gotiiriiliir.
QDLda giiclandirma va FiO klistronlara nisbatan bir qadar
kiyiikdiir. Ctnki, QDL-de elektron dastasi yolun kiyiik
hjssesinda dayiqen elektrik sahesi ila qarglhqh tasire girir ve
oz merjisinin mliayyan hissasini raqslarin giiclanmasina sarf
edir. QDL-da elektron dastasi klishondakna nisbetan zaifdir
vo ona gora kiiyiin saviyyasi de zaifdir. QDL-de reqs sistemlari olmadrfrndan tezliyin buraxma zolaf,rrun eni boyi.ik,
ortuna amsah isa 24a beraberdir. Zalafin mi lampa ila deyil,
lampanrn xarici dovra ila olaqasina xidmat edan alava quriularla mohdudlarur. Min hers tezliklarda lamparun buraxma
zola}mm eni yiie meqahersa berabar oiur. Odur ki, bu lampalardan radiolokasiyada va miiasir d6wda biitiin radiorabitada
istifade edi[r.
"O"- tipli qagan da.lfa Iarnpalarrmn sxematik qakli 4.3-da
gostarilir. Lampa uzun silindrik borudan ibaret olub,
daxilinda sol tarafda k<izarma K katodlu elektron topu
fokuslayro FE elektrodu va A anodu yeriegir. Topdan gxan
elektron dastasi koaksial xatlardon ibarat olan daxili naqilin
yavagrdro sistemindan (masalary maftil spiraldan) keqir. Bmebal borusu xarici naqil rolunu oynay[. Spiral xr,isusi
izolyatora barkidilir (sadalik riqiin onlar gostarilrnemigdir).
Sabit cerayan manbayindan qidalanan fokuslayro sarg (FS),
elekEonlam bir-bin
ila
qargrhqh tasirindan dastanin
geniqlenmamasi riqiin biihin dasto boFr onu stxr. Fokuslaylo
sarfir avazina bezan sabit maqnitdan istifada edilir. Maqnitli
fokuslalncr sistemin otErilari boyrik olduguna gcira hazhazrda QDL-da elektron dastosi elektrostatik sahanin tasiri
ila fokuslamr.
'BFSI
gakil a.3. O-tipli QDL-rn prinsipial qurf,usu
Giiclandirilmig roqslar D1 girig dal[a ritiiriiciisi.iniin komal.i
ilo QDL-a daxil olur. Spiratn Qr Eurqr Dr, Qz gxigr isa raqslari
yaradan D dal$aotiirtciisiindo yerla$h, Sr va Sz siirgii qollarr
dalgaotiiriiciinii spiral ila uziagdrnr, yani spfuai bolrunca
qagan dal[alann yayrlmasrm tamin edir. Spirah dalib keqen
elektron gtiasr eiektrik drivrasine daxil edilan tr? kollektoruna
diigiir. 4000 MlIs tezlikiarda spiraLn xarici dcivra ila alaqasini,
bilavasita koaksial xatler yaradr, qilnki, tdytik tezliklarda
dalfacitiiriicii de iri olur.
Spiral ele hazrrlamr ki, onun oxu istiqamatinda dalfiamn
faza stirati Di 0,1.c{,1.?ffmrn:?n000 lan/san, dolaqlann sa}.l
^,
onlar vo ya yizlarla; santimehlik dalfialar rigiin isa spiralm
uzunluiu 10-30 sm, diametri isa bir nega millimetr olur.
Qxrg gtinina gdra QDL az ktiylii (QDL-de dasranin
carayaru 100-200 mkA, ExrE giicti 0,01 V0, kiEik gticlii (2\rt-a
qadar) QDLda dastanin carayaru bir ve ya on milliamper,
gticlandirma omsah yiiz- miru orta QDLda gticlandirma
amsal mindan az dastanin carayaru 0,01 mA-1A; ifrat glidii
QDL-do iso faydajr giicii 100kVl FiO 40"/. tartibinde olur.
QDL aksar haliarda impuls rejiminda istiJada oh:nur va
onlann giicti 10 MVt-a berabardir. FiO arurmaq meqsadi ila
klistronda olduiu kimi, qruplagma prinsipi tetbiq edilir. Bu
nov QDL tpisfron adlansr va onlarda EiA ilo/o tagkil edir.
Oks dalf,a lampalarrun (ODL) i9 prinsipi da QDL-in i9
prinsipi kimidir. Oks dalga lampalarru karsinotron da adlandrnrlar. Bu lampalar QDL-dan farqli olaraq, asasan reqslarin
generasiyasr tigiin tatbiq edilir. Onlar giiclandirme rejiminda
da iglaya bilar.
Miiasir ddvrda eDl--in yeni M-tipleri da yarad mrqdrr ki,
burrlann da i9 prinsipi maqnetronlafln iq prinsipina oxgaylr.
Bagqa scizla desak, ampli*on va karmatron adlanan ODLMlarda da maqnetronlarda oldufiu kimi kcizardilan si]indrik
katod tatbiq edilir.
94.2.
Tunel diodlan
Tunel diodu Yapon alimi L.Yesaki terafindan kaqf edilrnigdir. ilk tunel diodlarr germaniumdan va ya arserdd-qalliumdan hazrrlarurdr. Adi diodlara nisbetan h:ne1 diodunda
aqqann konsentrasiyasr 101e-1020 smr, xiisusi miiqavimati isa
100+1000 dafa farqlidir. Bundan bagqa bu diodlann
hazrrlanrnasrnda istifada edilan yanmkeEiricilar crrlagmrE
oiduiundan elektron-degik keEidinin qa[nhflr (106 sm) adi
diodiarrnkrndan 10 dafa kiEik, potensial Eaparin hiindrirti.ivti
ise 2 dafa bdyrikdnr. Adi yanmkeEirici diodiarda potensial
Eaparin hiindi..irli.iLy.ti qada$an olunrnug zonamn cninin
taqriban yanslna barabar olur. Tunel diodlannda isa aksin4
potensial gaparin hrindiirltiyii qadafan olunmug zonarun
enindon boyiikdrir. Ona gora da tunel diodlannda keqidin
qalmL$rmn kiEik olmasr hesabrna (xarici saha oimadrqda bela)
buradakr sahanin intensivliyi 106 V/sm-a qatr. Hamin sahanin
tasiri alhnda elektron-degik keEidinde ytikdagrpolann diffu_
ziyasr ve onlann aks istiqamatdaki dreyfi baE verir. Bu proseslardan alava, diodda tunel effekti asas rol oynayr. Kvant
nazeriyyasina grira effektin mahiyyati ondan ibaratdir ki,
elekrronlar potensial gapardan enerjilarini dayiEmadan kega
bilor. Ogar hrnel kegidina uf,rayan elektronlar iigtin qargr tarafda bog yer varsa onda enerjisi potensial gaperin enerjisindan kigik olan elekhonlann har iki istiqamatda keqidi ba!
vera bilar. Klassik fizika baxrmrndan oxgar haln baE vermasi
miiLrnktin deyil (haradakr, elcktrona materiyamn manfi yiiklti
hissociyi kimi baxlrr), lakin kvant mexanikasrun qanunlanna
tabe olan mikroalam qargivasi daxilinda malumdur ki,
eiektron ikili xassaya malikdir: bir tarafdan q hissacikdir,
diger tarefdan isa elektromaqnit dalfasrdrr. Elektromaqnit
dalgasr saha ila qargrhqh tasire girmadan potensial Eaperdan
kega bilar.
Tunel diod.lannda bag veran proseslara n- va p-obLastlannrn kegirici va valent zonalanmn enerji diaqramrnda ba;cnaq
elveriglidir. n-p-keEidinda kontakt potensiallar farqinin varanmasma gdra biitiin zo
naiarrn sarhadi (potcnn ,U{
sial Eaparin hiindiirliiyi.i ila qadaf,an olunmug zonanm eninin far-
qina barabar oiymetda)
digar zonaya keflr.
$ekil 4.4<ia
enerji
diaqramuun ktimeyi ila
tunel diodunda
elek-
-------_-_!__--__/l\ Keflnct
,/
'
oasvl
zontn i, ,/ ,/atd",
'
|
.1,___#
:ib
_!-,--:---=
o,oa,
f
Q"aog"n
{plurrmu5
i
zonr
$akil 4.4. Termodinamik tarazLq hahnda (U{) hrnel diodunda n-p.ke;:dinin zona-enerji diaqramr
95
tron{egik kecidinin xarici elektrik sahasi olmadrqda U = 0,
enerli diaqramr tawir edilmigdir. Tunel effektinin tasvirini
vermak tiEi.in Eatinlik toratsnesin deyo gekilda diffuziya va
dreyf carayanian oxlarla gostarilmigdir. Potensial Eaparin
hiindiirliiyii O83 eV qada$an olunmug zona-run eni isa Q63
eVdur. Ufriqi xatlarla, elektonlarla tam va ya qisman
hrtulrnug keEirici va vaient zonaiarrr ener;'i saviyyeleri gristarilmigdir. $akildan goriindny'u kimi, n-tip yanmkegiricinin
kegirici va p-tip yanmkegiricinin valent zonasr eyni enerjili
clektronlarla fuhrlmugdur. Orn gora da elektronlann nhissadan p-hissaya (ia* - diiz tunel carayam) va aksine (Lrc aks tunel carayaru) tunel kegidi baq vera bilar. Bu iki corayan
qilmatca barabar olan istiqamatce bir-birinin aksina
yoneldiyindan onlann cami srhra barabardir.
Tunel diodunda bag veran fiziki proseslari onun voltamper xarakteristikasr asasmda izah edek (gakil 4.5). $akildan
gciriindiiyii kimi, U = 0 olduqda kcgiddan axan yekun carayan
diiz garginliyi 0,1 V-a
qader arhrdrqda di.iz tunel carayaru maksimum qiynat alrr
srfrra barabardir. Dioda tatbiq edilan
(gakil 4.5-da A noqtasi). Di.iz garginliyin sonrakr Q2 V-a qadar
arhnlmasr tunel carayamru azaldrr. C)na gora da xarakteristika
AB diigma hissasina malik olur. Bu hissaya dayigan menfi
diferensial miiqavimat uySun galir:
R,
=49<o
(4.3)
Manfi diferensial mtiqavimat hissasini kegdikdan sonra
dtlfuziya caraya hesabrna diiz carayan yenidan artr (gakil
4.5de qrnq xatlarla gostarilir). Tunel corayaru B noqtesindan
sonra Eox kiEik olduguna gdra onu dilfoziya cerayam ila
camladikda BV britov xatti alrur. Adi diodlardan farqli olaraq
tunel diodlannda aks cerayan xeyli kiyiikdtir.
$akil 4.5.'Iunel diodunun volt-ampet xarakteristikasr
Tunel diodlannm osas paralnetrlari aqagrdakrlardrr:
- I.,. - maksimum va Im,, - mininrum carayanr (bazon
onlann nisbeti kimi gostarilan
lrr
l-n'
kemiy"yati);
-
Ur - maksimum, U, - minimum va diffuziya qolunda
driztina carayarun I..* -a baraber oldufiu U, garginliyi,
- U, farqi keqid ve ya slgray$ garginliyi adlanrr.
Miiast tunel diodlannda I-.* bir neEa milliamper, uygun U,
AU = U:
garginliyi isa 0,1 volt tertibinda olur;
- diodun manfi difereruial miiqavimati (bir nega on Om)
- diodun iimumi tutumu (1+ 10 pF);
-
qo$ulma miiddati (O1 nsaniya tertibinda);
maksimal va ya bofuan tezliyi (100 QHs).
Tunel diodlanmn tatbiqi. Tunel diodlannda giiclanma va
ya gmerasiya
."ii^i.,i, miixtalif
sxem-lara tunel diodunu qog-
mada onun manfi miiqavimati ila
miisbat aktiv miiqavima tini kompensa etmak yolu ila ahmr (agor
iSE noqta AB
hissosindadirsa).
Maselon, adi raqs konturunda itki-
lar hesabrna hamiga scinma baq
verdiyi hald4 hrnel diodunun
$akil 4.5. Roqslarin generasiyasr 0qiin hrnel diodunun
elektrik drivrasina qogulma
manfi mtiqavim atinin komaYi ila
konturda itkilari aradan gcitiirmak sxemi
va srinmayan raqslar yarahnaq miimkiindiir (gakil 4.6).
Bu nov generatorlarn igini agaflrdakr kimi izah etmak olar.
Adi sxemi monbaya qogduqda, LC konturunda sarbast reqslar
yararur. Sxemde tuncl diodu olmadrqda hamin raqslar darhal
sontir. Farz edak ki, E manbayinin verdiyi garginliyin segilmig
qiy.rnatinda, diod, xarakteristikamn diigma hissasinda i9laf ir.
Dayigen gargin.tiyin bir yarrmperiodunda konhrrun qiitblari
<+>> vo <-> olduf,u halda (gakilda tasvir olunan dairanin
iqarisindaki miisbat va menfi igaralari sabit garginJik hahna
uyflundur), diod hamin yanmperiodda eks garginlikla iglayir'
C)na gora da konturdan dioda verilan aks garginlik, dioddakr
diiz garginliyi bir qadar azaldrr. lakin diodun igi hesabrna
xarakteristikamn di.iqma hissosinde careyan boyiiytir va alava
carayan impulsu konturun enerjisini bir qedor da artrnr (gakil
4.7a,b). Ogar bu alave
enerji, itkini kompensa etmaya kifaya tdirsa, onda
konturda raqslar s<inmi.jr.
Elektronlann potensial
gapardan hrnel keqidi Eox
kigik zaman arzinda (10 1, b)
+l}1a san va ya l0-r + 10-5
nsan) bag verir. Ona gora
da tund diodian ifrat yi.iksak tezliklarda yaxgr iqla1-ir. Masalary tunel diodlarrrun komayi ilo tezliyi
yiiz (ve daha gox) qiqahers olan raqslari genera-
siya etrnak olar. Qeyd
,i;i;
l-j
I,'
<-i
ei
i:
i
P,
#
edek ki, hrnel diodlanrun
iggi tezlik diapazonu tunel $akil 4.7. a) tunel diodlu sada guclaneffektinin atalatliyi ila de- diricinin sxemi va b) gticlendirma prosesini
tasvir edon qrafik.
yil, diodun h:tumu, qrxrgIann induktivliyi va onun aktiv mr.iqavimeti ila tayin olunur.
$4.3. Qann
iYI
effekti va Qann cihazlan
raqslarini giiclondirmak va generasiya etmak iiqtn
A.S.Taqer va V.M.Vald-Perlov sei-uEug diodunu (SLID) ixtira
etdiler. Bu cihaz sabit aks garginlikda elektrik rlegilmesi
rejiminda igleyir va dayigan garginlikda manfi mi.iqavimato
malik o1ur. Manfi mriqavimat ancaq ytiksak tezliklarda bag
verir.
Farz edak ki, SUD-a sabit aks va dafqan gorginlik tatbiq
edilrnigdir. Oks garginliyin mtisbat yanmdalfa (yanmdalfa
diodda aks garginliyin artmasna uygun galir) tasiri altrnda
degilma rejiminda diodda caroyarun selgakilti artrmwlektrik
sell bag verir. Yanmkegiricilarda prosesler atalatli oidufiuna
grira, yiikdagryrolarrn n-p-keEidindan uguq mriddatinda
carayan maksimuma gahr. Carayamn maksimum qiymati
dayigan gerginliyin miisbat yanmdalfa periodunda tomin
olunur. Sabit garginliyin tasiri altrnda harakat edan
sel
garginliyin manfi yanmperiodunda da ciz harakatini davam
etdirir. Belalikla, seb uypun olan carayan impulsunun igarasi,
dayigan garginliyin manfi yarr.mdal$a istiqamatinin aksina
ydnalir. Naticada dayiEan carayanda cihazda manfi mtiqavimat yararur. SLD-u iYT sistemina qogsaq, manfi mtiqavimat
hesabrna raqslarin generasiyasrru va ya griclanmasini ala
bilarik. AlEaq tezliklarda proseslarin inersial olmasr hadisanin
irikigaina az tasir gdsfdrir va daf gan garginliya nisbatan
corayan impulsunun azaoq langimosi hesabrr4 manfi diferensial miiqavimat praktiki olaraq yaranmu. Sel-uEug diodu
takca n-pquruluglu deyil, hamginin daha mtirakkab, masalary
Ridli diodundalo kimi, Fp-i-p. quruluga malik olur.
Ceneratorlarda SUD-lar hecn'd rezonatorlara qogulur.
Kesilmoz reiimda bu ciir generatorlann gucii 1 Vt-a, Fie 10yoa baraberdirsa, impuls rejiminda onlann gricti yiizlarla Vt-a,
FiO isa onlarla faiza Eahr- Sabit garginiivi dayigmak yolu ila
tezliyin elekfrik baxrmrndan azacrq ycnidan kriklanmasi
miimkiindiirs3, onda tediyin kifayat qadar genig diapazonu
rezonatorun maxsusi tezliyi hesablna alda edilir. Malum
olmugdur ki, siqnallann giidendirilmesinda sei-uEug diodlarnr tatbiq etdikda maxsusi kiiylar arhr (Sei-uguq diodlarrun
100
Eahgmazhgl). Ona gcire da daha miikammal iglayan va maxsusi kiiylari kiEik olan cihazlann yarad masr istiqamatinda
iglar davam etdiril.irdi. Axtang iglari Qarrr effekti asasrnda
iElayan yeni diodun yaranmasr ila naticolandi.
Manfi miiqavimetli Qann effekti asasrnda iglayan iyT
cihazlanndan biri olan Qann diodunu Amerikah hztk C.
Qann 1953.cri ilda kagf etmigdir. Bu effektin mahiyyati ondan
ibaratdir ki, yanmkegiriciya yiiksak garginlik tatbiq edildikda
onda iYT-raqslari yararur. Bu effekt etraflr tedqiq edilarak,
y'riksak garginlik altmda yanmkegiricide ba5 veran fiziki
proseslar tam <iyranilmig va onun asasrnda iyl raqslarinin
generasiyasr iiEun genig istifada edila bilan cihaz hazrlanrrugdu.
Qann diodu n-p-kegidi olmayan, iki carayan kontakrrna
malik yanmkegirici kristaldan (rezistordan) ibaret olub.
yriksak sabit elekrrik sahasinin tasiri alhnda iqlayir. Diod ild
elektrodun (caroyan kontaktrun) - anod va katodun komoyi
ila elektrik dowasina goqulur. Bu nov yanmkeEiricilarin
tadqiqi gostardi ki, Eoxlu enerji minimumlan olan keEirici
zonaya malik yanmkegiricida elektronlar farqli yi.iriiktiil,o
malik olur. Yuxan enerji minimumlannda meskunlagan
elektrorrlann yi.iriikliiyii kigik olur.
Xarici saho olmadrqda va ya nisbatan zaif sahalarda
elektronlar keEirici zonamn agafl hissasinda yrgfu. Onlann
yririikkiyii nisbatan kiyuk olduguna gdra yanmkeqirici
yiiksak elektrik kegiriciliyina malik olur. Ogar yanmkeqiriciye
taibiq edilan xarici garginliyi artusaq onda Om qanununa
gcira corayan awalca xetti arhr, garginlik miiayyan kritik
qiymato gatdrqda isa elektronlann aksar hissesi keEirici
zonamn yuxan enerji minimumuna kegdiyindan orada
t0r
elektronlann yrirtikliiyu azahr,
uy$un olaraq kristalm elektrik
miiqavimati
isa keskin arhr.
,1
I
r-',\----""
Ll
Carayan azaldrfndan volt-amper
xarakteristikasrnda manJi diferensial mriqavimatli diigan hissa miigahida edilir (qakil 4.8). Tatbiq edi- $akil 4.8. Qann diodunun volt
-amper xarakteristikasr.
lan gerginliyin soruakt artmasrnda
careyarun taqriban miitanasib artrnasr bag verir.
YarrmkeEirici material qeyri-bircins olduflundaru onun
miixtelif hissalerinda miiqavimat da farqlenir. Miiqavimati
kiqik olan hissada saha zaif, b<tytik olan hissade isa giichidiir.
Sahenin giicki olduiu hisseda yaranmrg qeyri-bircins yiiklar
toplusu domen adlandrnhr (gakil 4.9). Adatan domen katod
(manfi elektrod) yaxur.hfirn-
0g
da amala galir ve
b<iyiik
siiratla anoda (miishat clektroda) dofru harekat edir.
Otraf hissaye nisbaten do-1menda elekkonlarrn siirati
4.9. Qann diodunda domen.
zeif olur va ona grira da $akil
hemin hissada hacmi ytiklarin sxhfr arhr, baqqa sozla desek,
domen ozi.inemaxsus qruplagmadr. erupla$mada yriklarin
srxLSr artdi$rrdan saha gricft1 ahaf hissade isa nisbatan zeif
olur. Domendon anod tarofde elektronlar domendan uzaq_
lagrr, katod tarefda isa eksho, domene do$ru siiratle veni
elektronlar galir. Ona gora de domenda katod larafdaki
hissoda elektronlann kon-senkasiyasr bciytk, anod tarafdaki
hissada ise, kigik olur. Tetbiq olunmug sahanin tasiri alhnda
domenin katoddan anoda doSru harakati baE verir.
102
Domen anoda Eataraq tadricon yox olur ve o yox oldu$u
anda katod oniinde tadrican yeni domerr yaranaraq anoda
dofru harakat etrnaya baglayr. proses periodik olaraq tak_
rarlamr. Har bir domenin yox olmasr va yenisinin yararunasr
Qann diodunda miiqavimatin periodik dalqmasi ila mri_
gayiat olunur. Bunun naticasinda dioddan axan carayanda
raqslar amala galir va domenin kiEik yerdeyigmasinda (katod_
dan anoda qadar) tezliyin qiymati iyT diapazonuru uyfiun
galir. Bu raqslarin tezliyi
r
uao-
L
Burada uoo,,
-
(4.1)
domenin si.irati olub, arsenidnaliium iigiin
taqriban 107 sm,/san tartibindadir; L - isa yanmkeEirici kristalm uzunluiudur va Qann diodu rigrin adatan mikrometrin
trissalari qadar olur.
Buradan almlr ki masalarL L=10 mkm olduqda, reqsin
tezliyi t=7Ul70r = 1010 Hs = 10 QHs-e barabar olur.
Qann diodlanrun baghca xtisusiyyatlari ondan ibaratdir ki,
iq zamaru diger diodlardakrndan farqli olan takca onlann
kiqik n-p-keEidli hissalari defll, iki carayan kontakh arasrnda
britriv yanmkegirici kristal iglayir. Ona gora da eann diodla_
nnda bciy'rik guc (bdyuk giidri impulslar) almaq mtimktin_
di.ir. Miiasir diodlarda raqslarin kasilmaz rejiminda yaranan
gi.ic oniarla vat4 impuJs rejiminda kilovat4 FiO isa vahidclan
onlarla faiza qedar deyigir. Nazari hesablamalara gora farz
edilir ki 10 QHs tezl-lklarda impuls rejiminda 100 kvt
griciindo iglaya bilan Qann diodlan yaratmaq mrimktindtir.
t03
$4.4.
Optoelektronika
Miiasir elektronikarun an vadedid sahalarindan biri
optoelekhonikadu. Bir gox hallarda fotoelektronikamn yaranmasr tarixini 1800-cU ildan - Qerqelin infraqrrmrzr qiialan kagf
ehnasindan hesablayrlar. Ogar masaiaya bela yanaqsaq yani
optoelekronikafl igrq grialanmn kagfi ile ba$lasaq, onda daha
da qadima getrnak miimkiindiir. Masala burasrndadrr ki,
Bibliyad.a gostarilir ki, A,llah Adam va Harwaru Diinyam
yaratdrqdan 6 gtin sonra yaratdrS halda, igrfr ela birinci giin
yaradrb. O, igifir goranda sevinda igrq Eox gi)zaWir defb va onu
ztilmatdan ayrnb.
Oslinda isa bark cisim optoelektronikasr igrgrn fotoeiektrik
qabulediciiarinh kaqfi ila baglapb. Diizdiir, Qersel oz tadqiqatlannda giia qeyd edicilarindan istifado edib, lakin bu qeydedicilar optik siqnah elektrik siqnalna geviran fotoelektrik
cihazlan dcyil, termocii tlar olub.
Optoelektronikarun yararunasrrun bir-birinden yarun osr
folqlanan iki tarixi var. Biri 1821-ci ilda Zeyebekin termoelektrik hadisasini miigahida ehnasi, daha doirusu istilik
qabuledicisinin (termociihh) hazulamasr ila baflrdrr. Lakin,
hamin qabuledicilarin hossaslrg, eo* kiEk idi. Bu qiisuru
aradan qalf,6aq iiqtin awalca Nobili tarafinden bir neEe
termociitti ardrcrl birlagdirmok va 1830-cu iida ise daha effektiv materiallardan (vismut siirmadan) istifada ehnak taklifi
olunur. 1834ci.i ilda Melloni bela termocr.itlardan istilik giialanmasrru qeyd etmak iiqrin istifada erm(dir.
Diger istilik qabuledicisi - bolometr isa 1857-ci ilda $vanberq tarafinden hazrrlarub ve bir qabulcdici kimi ilk dafa
Lanqel tarafindan 1881-ci ilda tatbiq edilib. G<iriiniir mahz
I04
buna g<ira da, aksar hallarda bolometrin ynr.rtunasrru sonuncunun adr ila baf,layrlar. Daha 15 ildan sonra ise Markoni va
Popov elektromaqnit giialanmasrun masaJadan qabulu iigiin
bela qeydedicilarden istifada etdilar. Lakin bu halda giialanma
optik deyil, radiotediklar diapazonuna tasadii( edirdi. Hamin
vaxtlar bu qeydedicilar genig tatbiq tapa bilrnadi. eiinki hala
infraqrrmrzr texnikarun va optoelekhonikarun d<ivnj galib
gafunamrydr. Br:na baxmayaraq yuxanda adr gedan alimlarin
optoelekhonika sahasindaki xidmaflarini qiymatlandirmamak
olmaz.
1873-cii ilda ingfis teniki Smit selen yanmkegiricisin_n
elektrik xassalarini tadqiq edarkan i1k dafa daxili fotceffekt
hadisasini (fotokegriciliyi) kegf etdi va bununla da ilk kvant
fotoqebuledicisi yarandr. Qeyd etnak lazrmdr ki, xarici
fotoeffekt hadisasi A.Q.Stoletov torafindan bundan 15 il sonra
(1888-ci ilda) kaqf edilrnigdir. Malumdur ki, hal-ha.arda
optoelektronikada kvant fotoqabuledicileri hegomonluq edir.
Ela buna gdra da bezi mtialliflar Smiti optoelektronikarun (har
halda kvant optoelekhonikasrrun) banisi adlandrnrlar. Mahz
bu dellanlara istinad edarak bark cisim optoelektronikasmm
yararunasmrn iki tartt olduf,unu deyirlar. Bunlardan birincisi
1821-ci ilda istilik, ikincisi isa 1873-cii ilda kvant gtialanma
qebuledicilarinin yaradrlmasrra aiddir.
OptoelekUonikanrn biitovhikda rnk\afr tarixini isa iki
marhalaya bcilmek olar. Birinci marhala - yuxanda adr gedan
kagflardan XIX asrin baglanfrcrndan X7 asrin orta]anna
qadorki dovrii ahata edir. Bu merhalade hala elm ve te)<nila
fotoqabuledicilardan geniq istifada etrnaya hazrr deyildi.
)(IX asrin fizikasnda cisim.larin qrialanma qanunlanrun
tadqiqi on srrada dayanrdr. Bele tacrtibi tadqiqatJarda harn
105
termoci.iL ham da bolometr termometri uiurla avaz etdi.
Stefanrn, Bolsmamru Kirxhofun, Vinin, Releyiru Cinsin va bir
qox baqqa alimlarin iqlari Plank tarafindan 1900-cu ilda
kozaren cismin giiaianma qamrnlanrun kagf edilmasi ila
naticolandi. Buna grira da demak mrimkiiLndiir ki, termoc0t ve
boiomeh fizikadakr inqilabm bag vermasinin - kvant
fizikasrun doiulmasr prosesinin faal iqtirakgiandr.
1884-cii ilda Nipkov mexaniki teleg<ininiig (televideniya)
ideyasrru iroli siiriir va oz tocriibaiarinda fotoqabuledici kimi
mahz selen fotoelementlarindan istifada edir.
1917-ci ilda isa Keyz tellofid fotoqabuledicilarini yaratmasrdrr ki, bu cihazlar da 1935-ci ilda alman ordusunda rabita
maqsadlari iiqiin istifada olunmugdur. Hamin illarin an
miihiim va ahamiyyetli nailiyyetlarindan biri da qurfu$unsulfidin (PbS) tadqiqina dair apanlan iglardir. Boze 19M-cii
ilda ilk dafa bu materialda (qalenitin tabii polikristallannda)
daxili fotoeffekt hadisasini mii$ahida etrnig, 1933<ii ilda isa
Kutger hamin materiaful fotohassashimrn infraqumrzr
sarhadini (-3mkm) tapmrgdrr.
Elekhonikan:n digar sahalarinda oldugu kimi, fotoelektronikada da ideyalar aksar hallarda oz eksperimentai tadqiq va
praktiki tetbiq vaxfim xeyli qabaqlayr. Bela ki optoelektronika sahasinda hela XIX asrda bir srra ideyalar meydana
galse do, diqqati calb edan kaEflar edilsa da infraqrrmrzr
te>anikarun miixtolif sahalarda, o ciirnladan harbda oz layiqii
va doyarli yerini tutrnasr nqiin ali ila qadar bir vaxt lazrm
galdi.
XX asrin 20-30-cu illarinde Eoxlu sayd4 ham da keyfiyyatca
bir-birindan farqlanan, lampal sxemlat o ctimladan manfi
aks rabitali (Btev, 7921 va kriya qargr korreksiya etmak xas106
sasina malik @raude, 1933) gi.iclandiricilar iglanib hazrrlandr.
Onlann sxemotexniki prinsiplari hatta miiasir fotoqabuledJci
qurfularda tetbiq olunur.
illar citdiikca radiodalfialar radioveriliga (1920), telefon
siqnallanmn citi.irtilmasinda (1929), naviqasiya rabita, pelenqasiya, kontaktsrz partlayrElar (kegan asrin 30-cu illari) va s.
yeni sahalarda istifada olundu. Gciriindtiyii kimi, elektromaqnit qiialanmasmdan istifada hesabrna arhq texnikamn
yeni istiqamatlari miiayyanlagirdi.
Elektromaqnit dalialanmn uzunlugu miintazam olaraq
300-500 m-dan (1920) ifrat yiiksak tezliklar (iyT; diapazonuna
(3 sm) qadar kigilir. Harnin illarin naiJiyyatlari mantiqi olaraq
gcistarirdi ki galacak inkiEaf millimetrli! sonra isa optik
diapazonu fath etrnakla bagl-r olacaq va bu zaman fotoqabuledicilar talab edilecak.
Arhq 20-ci illarda elekhon televiziyasr Nipkown mexaniki
televiziyasrm su$dlnb aradan gxartdr. Sonuncunun yaradrosr
AB$da iglayan rus alimi V.K.Zvorikin olmuSdur. O,7923L.lj
ilda vakuum lampah teieviziya borusunu patentiadi, 1y24-cn
ilda isa qabuledici televiziya borusunu (kineskopu) ixtira etdi.
193,1-cii ilda V.Xolst EOe - ffiaqrmrzr xeyali gorii'ntiiya
qeviran elektron-optk gevirici yaratdr, Y.K.Zvorikin isa onun
hakmillagdirilrnasi sahasinda kiyiik iglar gordii.
Optoelektronikarun inkigafrrun ikinci marhalesi isa ikinci
temiki inqiiabla - intellektual inqilabla fist-iista diigrir. )(D(
asrin 40-c1 illorinde kibemetikamn, inJormatikamn asasl qoyulur, elektron kompiiterlari (Viner, Neyman, $ennon va
goxsay,h digar tadqiqatgrlar) yaradrlr. Sozsiiz ki, siini intellekt
iiqiin siini boz material lazrm idi. Bu zaruratdan da hokman
bark cisim elektronikasr yaranmah idi. Bu marhaleda $okI"
107
Bardin va Bratteyn tarafindan ilk germanium bipolyar tranzistorLrnun yaradrlmasr boytik bir hadisa oldu (1947-1948). Bu iE
1956-cr ilda Nobel mi.ikafahna layiq grinildri. iki ildan sonra
isa miiasir inteqral sxcmlarin tarkib hissesi olan
saha
hanzistoru ideyasr reallagdr.
1983-cii ilda Bebiq bizim indi prosessor va yaddag adlandrdr$rmrz iki bloklu hesablayrorun ideyasrm irali siirdi. Qeyd
etrnak lazrmdll ki, metal maftiila PbS - kristahmn kontakh
asasrnda ilk yanmkegirici detektor ise (1884cti il F. Braun)
vakuum diodundan (Fleminq diodu 1904cii il Forest triodu
1906-cr il) 20 il owal meydana galmigdi.
ilk monokristal yanmkegirici cihazlann hazrrlandrf,r germanium yanmkegiricisinin asasrnda takca ilk traruistor deyil.
ham da ilk fotodiod yaradrlmrqdr. Bu halda pioner $rayvi
(1948), silisium fotodiodu hahnda isa - Kummerov (1954)
sayilr. Lakin qeyd etrnak lazmdrr ki, hala 19t10-o ilda o, silisiumd;rr kesilmig qubuqda hamin vaxtlaradak mtigahida
olunmamrq (- 0,5V) fotoelektrik harakat qtiwasi yarandFru
gostarmigdir. Yalruz gox illar kegandan sonra bu hadisanin
mexanizmi va onun mi.igahida olundugu niimtrnanin qurulugu aydrnlagdrnlmrgdrr - gostarilrniqdir ki, silisium ktilEasinin goyardilmasi prosesinda onda keqiricilik tipinin konversiyasr naticasinde dartrlmrg p-n kegid amala galir va foto e.h.q.
igrgm tasiri iJa hamin kegidda yaramr.
itcinci dtiLnya miiharibasindan sonra da Pbgrn tadqiqi
davam etdirildi ve arhq 1958-ci ilda AB$da haoa-haaa tpli raketlarda PbS - fotorezistorlan asasrrda istilik baghgr va kontaktsrz partladrcrlar tetbiq oiunmafia baglanmrqdr.
ihdium-siirma asasrnda hazulanmrg fotorezistorlar da taqriben bela bir inkigaf yolu keqmigdir. Optoelektronikanm
10E
inkiqafi tarixindan daflgarkan qadafan olunmug zonarun erdnin azalmasr srasr iizra dtiziilmiig diird miixtalif ArB5
yarmkegirici birlaqmasini qeyd etrnamak olmaz. Bunlar Ga?,
GaAs, inAs va insb-dur. GaP ultabancivgayi va yaxud
gcirilnan oblastda (0,34,45 mkm) uiurla iglayir. GaAs isa
kvant elektronikasrnda daha genig tatbiq edilir. 1952-ci itda bu
yanmkegirici asasrnda ilk injeksiya Iazerlari yaradrlmrg. e90,95 mkm diapazomrnda iglayen giialandrno cihazlarm kiitfevi istehsah isa 1960-o illarin sonu - 1970-cr illarin awallarina
tasadtif edir. 1960-7970-o tllarda 2-3 mkm diapazonda iglayan
ihAs fotoqabuledicilarinin hazrrlanmasr rizarinda intensiv
iglar apanlmrgdrr.
1960-o illarin sonlannda - 7970-o illarin awallarinda COz
asasrnda yaradlkrug 10,6 mlxn dalfa uzunJuqlu va 1-2 kVt
giica malik qaz lazerlai meydana galdi ve bu galig ophoelek-
tronikada boyiik inkigafa sabab oldu. Tez bir zarnanda hamin
lazerlarin qrsa impulslar Eaklindaki grialanmasrm qeyd ehnak
iiEiin kadmium-civ+.teilur (CdHgTe) berk mahlullan asasrnda siiratli fotoqabuledicilar yaradrldr. Lakin sonralar CO.,
lazerleri atrafindakr gurulhl sakitlagsa da CdHgTl asasrndakr
fotoqabuledicilar ila apanlan iglarin viisati sangimadi. Bu
cihazlar baghca olaraq istilik televiziyasr iiEr.in maraq kasb
edtudi.
Optoeleltronika iiEiin 1970-ci illar daha alamatdar olmuy
dur. Bela ki, bu dcivra qadar milcoelekhonika arhq he,vratamiz nailiyyatlar qazanmrgdr. Cami on iI arzinda bir sra
yiiksak texnologiyalar iglanmiqdi ki, bunlann da igarisinda
asas iggi elementi n-kanalh MOY (metal-oksid-yarunkeqfuici)
kanzistoru olan n-MOY texnologiya liderlik edirdi. Bu
texnologiya bir kristalda on minlarla iqgi element yerlagen BiS
109
(boyiik inteqral sxemlar) buraxmafa imkan verirdi. Aruq iBiS
(bir kristalda yriz minlarla iggi element olan ifrat boyi.ik
inteqral sxemlar almafa imkan veran) hazuianmasr perspektivlari aglmrgdr. Biitiin bunlar oz ncivbasinda vahid kristalda
elmi zamanda ham fotohassas eiementin, ham da elektron
sxemin yerlagdiyi inteqral tartibath fotoqabuledicilarin hazulanmasrna garait yaradrldr.
1970-ci ilda Boyl va Smit yrik rabitali cihazlar (YRC) ixtira
etdilar, 797Gct iledak silisium asasmdakr YRC-rn formah xeyli
boyridiilarak televiziya ekram tartibina Eatdrnldr. Qrsastirakli
lazer impulsiarurrn qeydolunmasr zarurati silisium asasrnda
stiretli fotodiodlarrn iglanib hazrrlanmasrnr stimullagdrdr.
Arhq p-i-n - strukturlu fotodiodlar, miixtalif tip sel prinsipli
fotodiodlar diizaidilirdi.
Hela 1960-1.970-cr illarda yanmkeqirici stmkturlann haztrlanmasrnda va tadqiqinda da yeni marhale baglanmrgdr.
Optor:lektronika iiqtin gox yararh olan Coxsay'L heterosbukturlar meydana golmiqdi. Qeyd etrnak lazrmdr ki, hamin
drivrda heterostrukturlarm tadqiqi, onlann asasmda lazerlarin
yaradrlmas sahosinde J.i.Alfyorov va X.Kremer gorkamli
nailiyyatlar eldo etdilar. Bu iglara g<ira onlar 2000-ci ilda Nobel
mtikafahna layiq goriildiilar.
1970-ci illardan sonra heterostrukturlarla igin cabhasi daha
da geniglandi.
Kvant olqii stnrkhrrlanndan optoelektronika rigiin alamatdar olan 197Gci itlarda prinsipca yeni oian daha bir istiqa-
matin - kvant olEii strukturlann ftrndamenti qoyuldu. Bu
strukturlar tunei diodunun yaradrost, Nobel mtikaJah laureah L.Esaki ila R.Tsa tarafindon taklif olunmugdu. Ham xronologiyasrn4 ham ideologiyasrna gora kvant olELi strukturlalnr
I l0
bark cisim elektronikasrnda va fotoelektronikada varizon va
heterostrukturlardan sonra (ardrcrl) gelan novbati marhala
saymaq olar. Bu ixtirarun naticasinda cihaz hazrlaya_nlar
yanmkeEiricinin zona qurulugunu formalagdrrmaq sahasinda
yeni bir alat alde etrnig oldular. Bu alat - molekulyar_gria
epitaksiyasuun (M$E) komay ila aLnmq lay ve oblastlann
olqiisiindan ibarat idi. Adatan yarrmkeEirici strulturlarda adi
laylann olErilari (d > 50nm ) monoatom layrun (d - 0.5nm
)
<ilqrilarindan an azr iki tartib boy'tik olur. Bu sababdan da
hamin laylann xassalari haoni kr-isfallann xassalarindan
farqlanmir. Lakin eta koant iilEii strukturu termininin adurdan
gciriiniir ki, bu strukturlarda Eox naz,* (- 0.5+5nm), xarakterik kvant uzunluiu (de Broyl dal$asrnrn uzunlugu) ila
mtiqayisa olunan, laylar formalagrr. Sozsriz ki, bu laylann
fiziki xassalari va zona quruiuqlarr arhq monokristallik rnateriahnkrndan farqlanacak. Neca ki, taklanmi€ atomunku ila
kristalrrk farqlanir. Bir koordinatla mahdudlanan bela
mtstavi nazik oblastlar koant saplan (borucuqlar), iig kr:ordinatla mahdudlanmrg noqtavi oblastlar isa uygun olxaq kaant
niiqtalni adlanr.
Bu yeni risuh.m strukhrrlann variasiyasmdakr imkanlan
praktiki olaraq tiikanmazdir. Buna grira da indi arhq kvant
cilqti strukturlarr yanmkeEiricilar fizikasrmn an vacib sahaIarinden biri sayrlrr.
Aydrndr ki, fotoqabuledicilar texniki taraqqi biihin sahe_
larin va eimi istiqamatlarin inkiga{r, onlann qargrhqlr tasiri va
bir-birina niifuz etmasi ilo bafhdu. Optoelektronikarun
inkiqafr da lrcm elmin, texnikamn, sanayenin miivafiq sahalarinin inkigafl talabah ila baghdr, hem da oz nrivbasinda elm
ve texnikarun digar sahalarinin, elaca da sanavenin inkigafrna
1n
giidii
takan verir.
Masalary fotokinotexnikarun asas vozilasi optik xayah fiksa
etnak oldu$und an, o, oz tabiati etiban ila fotoqabuiedicidan
istifada etmaya mahkumdur. Ancaq ne qadar qeyri-adi
gciriinsa da fotohassas cihazlann kinofotote><nikada i1k geniE
tatbiqi heg da xayalla yo>; sasla baSh olmugdur. Mahz
optoelekkon ci.itldyi.in - lampa va fotoelementin tatbiqi
sayasinda ilk dafa 1929-cu llda eloan dil aEru1dr.
Fotoqabuledicilar xeyal da diqqatden kenarda qoymur. ilk
novbada onlar ekspozisiyaru tayin edir. Avstriyada hala 193!
ci ilda havaskarlann kinokameralan meydana galrnigdi.
Optoelekhonikarun kinofototexnikada hailedici rolu fotc.
lentlarin bark cisimli xayal gniricilari ile avaz olunmasrrdan
sorua baglandr . Bu, 1970-o ilda YRC-n ixtira olunmasr ila
baflrdu.
Xayah formalagdran igrq manbayindan asrh olaraq (Gtinag,
Ay, ulduzlar, maxsusi va eks olunan qiialanm4 istilik giialanmasr va s.) giindiia geco vr istilik gorfinhilari anlayrgianndan istifada olunur.
Geca gcirma sistemlarinda halalik baghca yeri vakuum
elektronoptik Eeviricilari (EOQ) tutur.
Biihln inkigaf etrnig iilkalarin texnikasrnda isa televide.
niyarun hkiEafrra xiisusi ehamiyyat verilir. eiinki televizorlar
daha uzaq masaJadan tasirina hava garaitina daha az hassas
olmasrna goro gecagorma cihazlanru gox-Eox iistalayir.
ilk nasil televizorlarda bir elementli infraqrmrzr fotoqabuledicilar, sonrakrlarda - bircargaii, bir qeder sotuakrlarda
goxcargali xatkeqlar tetbiq olunurdu. Nahayaf darhal kadnn
biitiiLn sahasini ahata edan matrisalar meydana goldi.
1990-o illarin ikinci yansrnda televizor formath va daraca112
nin yiizda bir daqiqlil ila ayud etrnek qabiliyyatina malik
televizorlar meydana galdi.
1980-o illarda silisium asasrrda yerin masafadan zondlan_
masr iigrJn kosmik sistemlar yaradr-ldr.
Unutmaq olmaz ki qtialanma generatoru va qebuledici
ciithiyti kompriterlerin da aksar bloklannda tetbiq olunur.
Lifli-optik rabita xatlari. XX asrda insanlar miixtalif nciv
rabita vasitalarinin, xiisusi ila da telefon, radio va televi_
deniyamn inkigainda gi.iclti srgrayrglann gahidi oldu. OnIanrU
elaca de peyk kosmik rabita sistemlarinin yaranmasr
hesabna
mtiasir insan planetin an ucq.r va algatmaz noqtalari ila alaqa
saxlamaq, grirmak va egiknak tiEiin keqrni$ nasillara nasib
olmayan imkanlar alda etdi. Lakin har bir rabita nrivii goxlu
sayda cizrinamaxsus gahgmazlqlara matk idi va otririilan
informasiyanrn h-rtumu briytidiikca bu gahgmazlrqlar da go_
xahrdr. Bu qahgmazl-rqlann srasmda magistral telefon
xatlarinin haddan artq ytiklanmasi va efirdaki srxhq
mosalalari daha ciddi problemlardan idi. Biitrin bunlar daha
qrsadalgah radiodiapozonunun fath edijmasi tiqrin bir takan
oldu. Onanavi rabita vasitalarinin digor bir gahgmazhgr isa
ondan ibarat idi ki, informasiyarun <itiiriiilmasi iiErin agq
fazada giialanan dalsalardan istiJada ehnek rimumiyyetla
alverigli deyildi. Qtinki beta halda masafa artdrqca ajgandaqrd:gr enerjinin sath srxhflr masafanin kvadrah ila mri_
tanasib olaraq azahr. Bu qusurlar optoelektronikarun yaran_
masr va inkigafr ila tadrican daf edildi. Bela ki informasiya dar
istiqamaflanmig desta va ya giia ile g<inderiJars4 onda
tamamilo farqli menzara ahnar va itkilar goxlox kiEilardi.
Mi.iasir optik rabita erasr 1960-o ildan ilk lazerin yaradrlmasrndan sonra baglandr. Rabitanin ehtiyacian iiEiin santi_
r13
metrlik va millimetrlik radioda$alar avezinda gcirtinen igr$n
mikronluq dalf,alanndan istifada olunmasr, otiiriilan informasiyanrr tutumunun qeyri-mahdud artrnlmasma imkan yaratdr. Lakin bu giialar yer atrnosferi tarafindan giiclii udulduiundan optik dalf,alarla informasiyarun uzaq masafalera
otiiriilmasi mahdudlarurdr.
1966-cr ilde iki yapon aiimi - Kao va Xokema igrq siqnahm
otiirmak iiEi.in endoskopiyada va bagqa sahalarda arhq genig
tatbiq tapmrg uzun griga liflardan istifada olunmasrru taklif
etdiler.
ilk olaraq 1970-ci ilda Korninq Qlass firmasr igrq siqnallanru
b<iyiik masafelara dhirmak tiqi.in yarayan giiga igrqotiironlar
hazrrladr. 70<i illarin ortalarrrda isa ifrattemiz kvars gi.igasindan igrf,rn intensivliyini 6 km masafada maksimum iki dafa
azaldan igrqottranlar hazrrlandrQeyd etmek lazrmdu ki, indi arhq bir sra inkigaf etmig
olkelorda (ilk novbada ABlda) telefon rabitelarinin aksariyyati iqrqotiirenlarlo avaz olunub.
Ophonlar. Miixtalif nov yanrnkeEirici igrqqebuledicilerin
(fotorezistor, fotodiod, fototrarzistor, fototiristor) ig prinsipi
daxili fotoeffekt hadisasina asaslarur. Daxili fotoeffckt zamaru
giiarun tosiri alhnda yarunkeEiricida sarbast yiikdaSryrolarrn elektron va de$ik critiiniin generasiyasr baq verir. Tarazirq
hahndakrlara alava olunan bu yiikdagrpolar (alava yrikdagrpolar) monokristairn elektrik kegiriciliyini bir qedar da
artrr. Bu ciir alava kegiricilik fotonlann tasiri ila yararur va
fotokeEiricilik adlanrr. Metallarda fotokeEiriciiik hadisasi
praktiki olaraq yoxdur. Belo ki, keqirici elekkonlarm konsentrasiyasr bo)4ikdiir (teqriben 102 sm-3) va igrgrn tasiri a_itrnda
dayigmir. Bazi ahazlarda elekhonlann va degiklarin fotogeneI
l,l
rasiyasl hesabrna e.h.q. (foto-e.h.q.) yararur. Ona g6ra da
hamin cihazlar coroyan manbalari kimi da iglayir. Elektronlann va deqiklarin rekombinasiyasr naticasinda vanm_
kegiricida fotonlar amala galir va bazi gartler da-rilinda
yanmkeqirici cihaz igrq manbeyina gevritir. Miiasir dciwde
optron adlanan yanmkeEirici cihazdan da istifade edilir.
Ophon eyni zamanda ham iqrq manbayi, ham da iqq
qabuledicisi kimi iglaya bilir. Bu cihaz btu-biri ila elaqali oian
iqrq manbayi ve qabuledicisindan ibaratdir. Optoelektron
cihazlan arvallar ancaq radioelckhon cihazlan (REC) iiELlrl
hazrlarurdrsa, hal-hazuda artrq inteqral mikrosxemlarin
tarkibino da daxil edilir.
iErqdiodu. Yanmkegirici igrq manbalorindan an gox tatbiq
edilani, diiziina istiqamatdaki garginliyin tasiri altmda iglavan
(igrq diodlan) - iErq grialandrran diodlardrr. Bazan onlan injeksiya diodlan da adlandrrlar. iqrq diodlannda baq ,,,eren
igrqlanma injeksiya elektroliiminessensiyasr hadisasina asaslamr.
YarrmkeEirici diodun iqrqsagnasrru <itan asrin 20d
illarinda Rusiyarun Nijeqorod qaharindaki radiolaboratoriyada iglayan O.V.[osev kristal detektorda elektrik raqslarirfn
generasiyasmr yaratrnaq iizarinda tacriibe apararken
mtigahida ehnigdi. Bu hadisa mtiayyan vaxt umrdulmug,
lakin 1950-ci ildan yenidan tatbiq olunmafia baglamrgdt. Haihazrda sanayedo, igrq diodlanrun onlarla ndvlari, elasa da
malum igrq diodlarrmn miixtalif kombinasiyalalndan ibaret
miirakkab indikator cihazlan istehsal olunur.
igrq diodlanrun i9 priruipi ila tamg olaq. Yarrmkegirici
dioda diiziina istiqamatda xarici gargintik tatbiq etdikda
emitterdan baza oblashna yiikdaqrpolann injeksiyasr bag
ll5
verir. Masalan, agar n-oblasbnda elektronlann konsenhasiyasr p-oblashnda onlann konsenhasiyasrndan boytikdrirsa
(n" >no), onda elektronlann n-oblastdan p-oblasta injeksiyasr baq verir. injeksiya olunmug elektronlar baza oblasbmn
asas yiikdagryrosr olan deEiklerla rekombinasiya edir. Rekom-
binasiya ehnig elektronlar kegirici zonarun yriksak enerji
saviyyalarindon valent zonarun tavam yaxrnhSrndakr lokal
enerji saviyyaiarina rekombinasiya markezlarina kegir (9aki1
4.10). Bu zaman, eneriisi W,
keEirici zonamn dibi ile rzona
markazinin eneriisinin far)xesi.ict
qina,
yani
hv=E=nW.
-
hv
A\\
(4.5)
)) o,o,gu',
olunmus
-r)
1-
,onu
berabar olan foton burav"r",,t,o,,,
xrlu. (4.5) ifadasina daxil
)
olan sabitlarin qiyma tl arini
yerina yazsaq! (mikro- $akil 4.10. Rekombinasiya giialanmasr
metrlarla) vedlmi! bu va ya diger dalf,a uzunluqlu (1,) grialanmamn bag vermasi iigiin iazrm olan enerji zolagrmn (AW )
elekkonvoltlarla enini alarrq:
Lw *1'23
I
(4.6)
Bu ifadadan goriintir ki (038-078) mkm gciriinan grialanmann bag vermasi iiqiin AW x7,6+3 eV Sartini odamalidir.
Germanium vo silisiumda qadafan olunmug zonarun eni Eox
kiEik oldufluna gcira onlardan gcininan oblast flEiin igrq
diodlannrn hazrrlanmasrnda istifada etmak miimkiin deyil.
l
l6
Mr.iasir igrq diodlannda asasan qallium-fosfiddan (Gap), sili_
sium-karbid (SiC) qaltium-ali.irninium-arsen (GaALAs) va
1,a
qallium-arsen-fosfor (GaAsP) bark mahlu.lundan, eJace da
dicar rigqat birlagmalardan ibarat sistemlardan istifada edilir.
YanmkeEiriciya aEqar daxil eknakla miixtalif rangli igrqlanma
almaq miimkiindiir.
Sanayede gririiLnan oblastda igrqlanma veran igrq diodla_
nndan alava, qallium-arseniddan hazrlanan, infraqrmrzr iqrq
qiiaJandran igrq diodlan da buranlr. Bu diodlar fotorele
fotoqeydedici va optoron sistemlarinda genig istifade edilir.
$iialanndan birinin spekhal xarakteristikasrmn maksimu_
mu qrrru sarhedda digarininki ise yagrl sarhedda olan iki
giial kegida malik dalgan rangli iSrq veran igrq diodlan da
movcuddur. Bela diodlarda da iqrq griasrmn rangi keqidlar_
daki carayanlann nisbatindan as rdrr. Heterokegidli igrq di_
odlan bu qebildandir.
i$rq diodlanmn asas parametrlari aga$dakrlardr:
1. Kandela
[rta =!-]
s./
vahidtari ila olqtilan va diiziina
\
istiqamatdaki carayanm miiayyen qiymatinda teyin ediJan qr4
giddati. Adatan iqrq diodlannda igq giddati
et +e001 kandela
arasrnda olur. Xatrladaq ki, kandela - xrisusi standart man_
badan buraxrlan igrq giddati vahididir.
2. igrq giddatinin
iqrqlanan sathin sahasina nisbatini
xarakteriza eda n p arlnqlq.
3. Sabit diiziina garginlik (2-g
V.
4. Maksimal igrq selina uyf,un olan ig$tn rangi
va
da$a
uzunfurtu.
5. Ehtimal olunan malaimal sabit diiz carayan. Adatan mak_
simal diiz careyan onlarla milliamper tartibinda olur.
tt7
6. Ehtimal olunan maksimal sabit aksina garginlik
(volilarla).
7. i$rq diodunun normal iSini tamin edan atraf miihitin
tempoatur diapazon u, masalan {Q-d2n +70"C-a qadar.
Adatan igrq diodlan parlaqhq igrq spektra| volt-amper
xarakteristikalan ila xarakberize olunur. Pmlaqhq xarakterisfr'kasr giialanmanrn parlaqh$run, igrq xarakterbtikasl isa - igrq
giddatinin diizi.iLna istiqamatdaki carayandan aslhfrna deyiltr. Spektral xarakteristika $iialanmanrn daifa uzunluiundan
asrlrlr$'uu gdstarir. igrq diodunun aolt-ampu xarakteristika$ adi
diizlandirici dioddakr kimidir. igrq diodlarrnrn vacib bir
xarakteristikasr da g a selinin istiqamatdm as rq diaqramtdtr.
Bu diaqram diodun konstruksiyasr, xtisusi ila da linzarun va
digar amillarin movcudluiu ila miiayyan olunur. Dioddan
Exan igtqistiqamatlanmig va ya difuz sapilmg giia olabllar.
iirq diodlann:n aksar paramehlari temperaturdan asrhdrr.
Temperatur yiiksaldikca parlaqhq va igrq qiddati azalr. igrq
diodlan yiiksak stiratli tasire malikdirlar. Dioda diiziine istiqamatda carayan impulsu tesir etdikda taqriban 10€ saniya
arzinda igrqlanma maksimum haddina qatr. igrq diodlannda
iqrqlanmarun atalatliliyi asasan p-n keEidin qapar tutumu va
qeyri-asas yiikdaqryrolann aktiv oblastda yrfirlmasr va oradan
sorulmasl ila alaqadardrr. Vizual halda griz riqijn inersiya 50
msan tartibinda olduSundar; iErqlanma miiddati ela bir
ahamiyyet kesb etrnir. Lakin, EHMda va diger qurfrularda bu
parameh halledici rol oynayu.
igrq diodlan ela korutruksiyada hazrlarur kr, dioddan
generasiya olunmug igrq sclinin mrimkiin qadar boyrik hissasi
kanara gxa bilsin. Lakin Siialanan igrf,n Eox hissasi yanmkegiricida bilavasita uduldu[-unda+ bir qismi emittera, digar
qismi isa yan satha dogru yonaldiy'indan va kristal sarhadinda
118
tam daxila qayrtmafa u$tadrfrndan, igrq seli zaiflayir.
Igrq diodlanmn keyfiyyati I = fi"Tl"pt ifadasi ila tayin
edilir. Burada y - yiikdaqryrolarrr p-n oblasta injeksiya am_
sah, n" - daxili kvant Ex4r (yani rekombinasiya olurun bir
elektron-degik ciitrina dtigan fotonlann say), q"p, _ isa optik
ef{ektivlik yaxud iqr$rn dioddan Erxarrlma arrualdr. yuxa_
nda qeyd edilen itkilar mahz l"pr amsaltru tayin edir. Oslinde
Iopt ornsah adadi qiymetca igrq diodundan grxan igrq selinin
onun daxilinda yaranan igrq selina nisbati ila tayin olunur.
Nahayat, xarici kvant erx$r (n) grialanan kvantlann saymm
(N,) diodda yaradlan sarbast yiikdagrpolann sayrna (N")
nisbati ila mria}Juan edilir:
,=+
{.4.7)
Igrq diodlan ya istiqametlanmig qfia buraxan linzah metal,
ya da sapilmig qiia yaradan qaffaf plashnas govda tizarinda
hazrrlarur. Bundan bagqa govdasiz diodlar da istehsal edilir.
Hamin diodlann kiitlasi qramlarla olqiiliir.
Iqrq diodlan bir gox miirakkab optoelekhon cihaz va qur_
iulalrun asas tarkib hissasidir.
Xatti igtq diod gkalas inteqral mikrosxem olub, sayr idan
100-a qadar ardrcrl yerlagdirilmig igrq diodlanrun struk_
turundan (seqmentierdan) ibaratdir. Bela xatti gkalaya malik
olqi.i cihazr fasilasiz deyigen informasiyamn aks olunmasna
xidmat edir.
Harf-raqam igtq indikatorlan da inteqral milrosxem gaklinda
hazrlamr. Bu halda igrq diodlan ela verlogdirilir ki, igrqlanan
seqmentlarin uyiun kombinasiyalan harfi ve ya raqami tasvir
t
l9
etsin. Bir bogatma indikatoru Odan 9-a qadar har hansr bir
roqemi va ya bazi harfleri tasvir edir. ihdikatorlann sa)aru
arnrmaqla eyni zamanda bir neEe igaronin tawirini vermek
mtimkiindiir. ihdikatorlann seqmenti (adahan har bogalma
iigrin 7 zolaq) oknaqla zolaq gakilli hazrlamr. Bundan bagqa
ixtiyari igara sintez etrnak qabiliyyatina malik olan 35 nriqtavi
igrq elementlarindan ibara! matris indikatorlan da istehsal
edilir. Qoxlu sayda elementlardan ibarat olan matris indikatorlanrun iisti.inliiyi.i ondan ibaratdir ki, matris elementlarindan biri srradan gxanda iEaranin tasvirinda sahv
miigahida edilmir. 7-seqmentli indikatorlarda har hansr bir
seqment xarab olduqda tasvir oh:nan igara oxunmur.
Uzun miiddatdir ki mi.irakkab tasvir almaq iiEiin istifada
edilaru tarkibinda on minlarla iqrq diodlan olan, goxelementli
bloklar iglanib hazrrlarur. Bu prinsip esasrnda iglayen miistavi
ekranh ftineskop) televizor qabuledicilari yaradilm4drr.
Harf-raqam indikatorlann parametrlari va xarakteristikalan adi diodlarda oldugu kimidfu. Harf-raqem indikatorlan
<ilEri cihazlannda, avtomatlagma qurgulannda va hesablama
texnikasrrd4 mikrohesablayrolard4 elektron saatlamda va
b. sistemlarda genig tatbiq edilir.
Optron-yarur*egirici cihaz olaraq, ciziinda bir-biri ila optik
alaqasi olan igrq manbayi va qabuledicisi vahid konstruksiyada birlegdirir. $iia manbayinda elektrik siqnallan igrfa
gewilaralg fotqabulediciya tasir gosterir va onda yenidan
elektrik siqnallan yaradr. Ogar opton ancaq bir giialandrnoya va bir gtiaqabulediciya malikdirsa, o^d.a o, ya optociit, ya
da elemntar optron adlam. Bir-biri ila uzla5an va griclandirici
quriulardan ibarat olan, bir va ya bir neEa optoci.itden tagkil
olunmuE mikrosxemlar optoelektron inteqral mikrosxemln
adlanr. Opromrn giriginda va gxrgrnda hamiga elektrik siqnallan mcivcuddur. Giriqla gxq arasrnda alaqa isa igrq siqnalIan vasitasi ila yaradrlr. Bwada gi.ialandrncr ddvra - idareedici, fotoqabuledici d<iwa isa
- idaraolunandu.
Optronlar bir sra tistiin cahatlari ila digar elekhon
cihazlanndan farqlanir. Bela ki, optronlarda:
1. GiriEla Ex4 arasrnda elektrik va fotoqabuledici ila
giialandno arasmda aks alaqa olmur. Girig va gxrg arasrnda
izolaedici mriqavimatin qiymati 10ra Oma gahrsa, giriq tutumu
2 pF-r agmu va bazi diodlarda hatta pikofaradm hissalarina
qadar azal[.
2. Bura;ona zolagrun enri genb olub, 0 + 10ta Hs intervalmda dayigir.
3. Optik hissaya tasir gcistarmakla gxrg siqlallan idara olunur.
4. Optik kanal ktiye qargr yi.iksak saviyyada miihafiza olunur, yani xarici elekhomaqnit sahasinin tasirina qargr qeyrihessasdrr.
5. Radioeleknonikada opEoniar digar yanmkeqirici va
mikroelekkon cihazlan ila uzlaga bilir.
Optronlann risti.inliiklari ila yanaSr Eahgmayan cahatlari da
vardr. Bunlardan an baghcalan:
1. Optronlarda iki dafe enerji qewiimasi baq verdiyindan
onlann FiO kigkdir.
2. Opkonlann parametr va xarakteristikalafl temperaturdan asrh olaraq dayigia lakin radiasiyaya qargr dayamqhdu.
3. Optronlann parametrlari zaman kegdikca dayigir (deqradasiyaya ugrayr).
4. Bu cihazlarda maxsusi kiiylarin saviyyasi ytiksakdir.
5. Ophonlann hazulanmasrnda daha alverigli olan planar
tenologiyadan farqli olaraq, hibrid tenologiyanrn tatbiq
edilmasina telabat hiss olunur (mi.ixtalif yanmkeEiricidan hazrlanmrg manba va giia qabuldici vahid cihazda birlagir).
lakin bu qiisurlann ham$l optron texnologiyasrnrn inkigaf
prosesinda tadrican aradan qaldmhr.
$iialandrno va giiaqabuledici
elementlar vahid govdada yerlegdirilir va optik gaffaf yaprgqan
ila doldurulur (gakil a.11). Hibrid mikrosxemlarda istifada etmek iiqiin miniati.ir govdesiz optronlar hazrlamr. Optik kanaL $akil 4.11. Optociitfin qurulugu.
1- giialandrrro,2 - optik gaffaf
agq olan optociitlar xiisusi konsyap4qary 3 - fotoqabuledici.
truksiyaya malikdir. Onlarda
giialandrno ila fotoqabuledici arasrnda hava arah$ yerlagir
(gakil a.12a). Ara.hqd4 iizarinda oyuq olan igrq buraxmayan
arakasma mesalan, kivha sarbast harakat eda bilir. kivhanin
komayi ila igrq seli idara olunur. Digar variantda ise agq
kanalh optociitdo ixtiyari obyektdan gtialandrnonrn buraxdr$r
qiia aks olunaraq fotoqat2
bulediciya dtiqiir (gakil
4.12b).
Fotoqabuledicilari ile
bir-birinden farqlanen
mtixtalif ndv optrociitla-
rin
qurulugu
ila
tamg
olaq.
Rezistorlu optociitlar
a)
i-
rat yiiksek miniatiir kG
zarma lampasma va ya
b)
$akil 4.12. Agrq optik kanalh oprocut.
1
-
giialandrrro, 2
obyekt.
122
-
fotoqabuledici, 3
-
goriinan va infraqrrmzr Eiialar buraxan igrq diodlanrn ma_
Iikdir. Gciri.inan giialar iiqtin kadmium-selenid va ya kadmium-sulfiddan, infraqrmzr grialar iiglin qurfugun_seleniddan
va ya qurf,ugun-zulfiddan hazrlanan fotorezistorlardan
istifada edilir. Fotorezistorlar ham sabit, ham da dayigan
carayanla iglaya bilir. $tialand:no ile Eiiaqabuledicinin spek_
tral xarakteristikalan uzlagdrqca, optociit daha yaxgr iglayir.
4.13-cii qakilde giriq driwasi sabit va ya dayi$on garginlik
manbayindan qidalanan, Exq driwasi isa Rytr mtiqavimati ila
qapanan rezistorlu optociitiin elektrik sxemi gostarilt. iglq
dioduna verilan Ua",' gargir,lryt yiik mi.iqavimatindaki careyaru idara edir. Uu,*
Idaraedici drivra (giiatandrno) fotorezistordan izola *
olunur va 220V-lu garginlik
dciwasinaqogulur. 3#l"T;**-torlu
oPtociitiin
Optoctitlarin asas parametrleri olaraq adatan: maksimal carayam, girig v-a gxrg
garginliyi, normal ig rejiminde Exg miiqavimati, qaranhq
gxg miiqavimati (grrig carayaru olmadrqda qaranhq cara_
yanma uyiun galir va bir neqa mikroamper tartibinda olur)
izolaedici layrn miiqavimati ve girigla gxq arasrndak
izolaedici laym maksimal garginlifl giri$ tutumu, cihazrn
atalatliliyini xarakteriza edan qogulma va s<hma miiddati
gcitiiriiLli.ir. Girigin volt-amper xarakteristikasr va otiirticii
xarakteristika (E rg mr.iqavimatinin girig carayamndan
asilrhgr) optociitlarin miihiim xarakteristikalandr.
Sanayeda kcizarma lampasr, elekholiiminesent lampa ve
i5q diodlan kimi giialanma manbeyina malik rezistorlu
optocritlar istehsal edilir. Kommutasiya iiqfin nazarda tutulan
bazi optociitlarde bir nega fotorezistor yerlaqdirilir. Rezistorlu
optoci.itlardan giiciiLn avtomatik nizamlanmasrnda, kaskadIararasr alaqado kontaktsrz gargirilik kiliigdiiriicfiIarinh idara olunmasrnd4 siqnallaffr modulla€drnlmasrnda, miixtalif
siqnallann formalagmasrnda ve b. hailarda istifada edilir.
Silisium diodu va qa-Iium-arseniddan hazrlanmrE infraqrmrzr iErq diodlan birlikda diodlu optociitii tagkil edir.
Fotodiod fotogenarator va ya fotodiod rejiminda Q8 V-a qadar
fotae.h.q. yaradaraq igiayir. Diodlar epitaksial-planar tocto'
logiya ila hazrlarur. Diodlann tasir siiratini yii&salftnak
maqsadi ila p-i-n tipli fotodiod tatbiq edilir.
Diodlu optociltil, - goiS va ExE garginliyi, kasilmaz va
impuls rejirninda carayaru, carayarun otiir0lma amsal, yani
qxe carayarurun girig carayanrna olan nisbeti, gxrg siqnalmn
arkna va drigma miiddati va digar parametrlari rezistorlu
optociitlarh parametrlari ila analojidir. Carayamn otiiriilma
amsah adatan bir neqa faiz, p-i-n{otodiodu riEiin artrna va
diigma miiddati isa bir neea nanosaniya tartibinda olur.
Fotogenerator va ya fotodiod rejiminda iglayan diodlu
optociitiin asas xassalari onlann girig gxrq voltramper va
<itiirma xarakteristikalannda aks olunur.
Qoxknnalh diodlu optociltda bir nega optociit yerlagir. Optociitiin ki.itlasi taqriban 0,1 + 1,0 qramdrr. Adatan optociitlar
giipmetal g<ivdada hazularur. l^akin hibrid mikrosxemlarda
govdasiz optociiflar da tatbiq edilir.
Diodlu optoci.itler mtixtelif maqsadlar iiqiin tatbiq edilir.
Masalan, diodlu optociitlar esasrnda sarElsrz imPuls trans-
formatorlan hazularur. Optociitlar - radioelektron ohazla'
nnrn (REC) miirakkab bloklararasr alaqasinda miixtaiif
124
mikrosxernlarin iginin idara olunmasrnd4 xiirrusi ila da girig
caray.rru Eox kiEk olan MDy-tranzistorlanmn mikrosxem-
larinda siqnallann ritiinilmasinda istifada edilir. Bundan
bagqa, sanayeda fotoqabuledicisi fotovarikap olan optoci.itlar
da tatbiq edilir (gakil a.tab).
Tranzistorlu optociltbrin (gekil 4.14v) gi.ialandrnos qallium_
arsmid igrq diodundan, igrqqabuledicisi isa n-pn tip bipolyar
silisium fotohanzistorundan ibaratdir. Bu ci.ir sistremtarin gri$
dowasinin asas paramehlari analoji olaraq diodlu optociitlardaki kimidir. Qrxg driwasi maksimal caraya& garginlik va
giicl4 yanaSr ham da fototranzistorun qaranJrq corayaru, qogulma va s<inma mriddati kimi alava parametrlara da ma_
likdir. Bu tip optociitler asasan aear rejiminda iglayan kom_
mutator sxemlarinda, ri(i.i bloklu miixtalif qabuledicilarin
rabira quriulannd4 rele va digar hallarda tatbiq edilir.
Hessashfir arhrmaq maqsadi ila optociiflarda alava tran_
zistordan (9akil a.1aq) va ya fotodiod-tranzistor ($akil .lad)
kombinasiyasndan istilada edilir. Tranzistorlu optociitda
carayarun rihiriilma amsah b<tyiikdiir, Iakin tasir siirati
kiEikdir. Diod-tranzistor sisteminin tasir srirati isa yriksakdir.
$iiaqabuledici avazina optociitlarda birkegidli tranzbtorlar_
dan (plol 4.14e) da istifada edilir. Bu nciv optociitlar adatan
agarh sxemlard4 masalon diizbucaqh
pkilli
impulslar yarada
bilan relaksasiya generatorlannrn idare olunmasmda tatbiq
edilir. Birkegidli fototranzistor universal xassaya malikdir,
yani onlar emitter keEidi qogulmadrqda fotorezistor, bir kegid
qogulduqda isa fotodiod kimi iglayir.
Sala fototranzistorlu optociltlar
daha rangarang xassaya ma_
likdir (gakil a.laj). Onlar garginliyin, carayarun bciyiik diapa_
zonlannda Exrg dtivrasinin volt-amper xarakteristikasrun
xettiliyi ila farqlanir va buna gcira da analoq sxernlarinda ge.
nig istifada olunurlar.
e+ ++ @
a)
b)
v)
d)
e)
@
ffi @
,)
$akil 4.14. Optociitlarin miixtalif tiplari.
Tirbtorlu optaclitlardl fotoqabuledici kimi iglayan siiisium
fototiristoru (Eekil 4.1,12) asasan aear rejirninda istifada edilir.
Onlar giidii impuislarn formalagdrfr sxemlarda, yiik miiqavimetli miixtalif qurflularn kommutasiya va idara edilmasinda genig tatbiq edilir. i9 rejimina va rejimin maksimal
haddina uygun garginliyin, carayarun grng-grog xarakteristikalan. qogulma va sonma miiddatla4 Bri$ ve gxrg dovralarinin izolaedici layn:n parametrlari bela optociitlari xarakterize edan asas kamiyyatlardir.
Optoetektron inteqral mikrosxemlz (OE iMS) ayn-ayn hiss+.
lara va ya komponentlararasr optik alaqaya malikdir. Diod
tranzistor va tiristorlu optocritlar asasrnda hazrlanan bu
mikrosxemlarda, gualandrno va fotoqebuledicidan alava, fotoqabuledicidan daxil olan siqnallan formalaEduan qurSular
da yerlagdirilir. OE iMgin asas xiisusiyyati ondan ibaretdir
ki bu cihazlarda siqnal bir istiqamatda yonalir va aks alaqa
bag vermir.
Miixtalif OE ilvf9lar esasan logik va analoq siqnallannrn
agannd4 rele va raqam-harf sxemlarinda istifada edilir. OE
IMSlar iigiin adi optociitlardan farqli olarag alava, 0 rra 1
logik hallanna uy$rn olan girig va g:og carayanlan va
garginliklari, qogrlmanrn va siinmanin gecikma miiddatla4
manbanin gargintiyi va talab olunan carayan parametrlari
xarakterikdir.
Britiin bunlarla yanagr, sanayeda optik girigli va
Exl;h
ophonlardan da istifada edilir. Bu ophonlar, adata4 igq
siqnallarmrn Eewilmasinda tatbiq edilir. Optoelektron cihazlar
tosdkasr qox perspektivli saha oldufundan siiratla inkipaf
edtu.
94.5.
Kvant elektronikasr
Hale XVII asrda isaak Nyuton igrflrn korpuskulyar nazariy_
yasini yaradarkan igrf,a zerraciklar dastasi kimi baxrdsa. X.
Hiigms igrgrr dalfia nazariyyasini irali siirdti. Burada da igr[a
- efirda yayila& biitiin bog fezan va maddalarin zarreciklararasr araLqlanm dolduran dal[alann hipotetik miihiti kimi
baxrludr. Sonradan C.Maksvel igrsrr elekhomaqnit nazariy_
yasini yaratdr. Bu nazariyyaya gcire igrq elekhomaqnit dal$asr
olub, dayi$an elektrik va maqnit sahalarinin qargrLqh tasirinin
(vahid elekhomaqnit sahasi kimi) raqslaridir. XD( asrin
sonunda X. lorenb maddanin k]assik elektron nezariyyasini
irali siirdti, sorua isa E. Rezerford atomun planetar modelini
taklif etdi. Bu modela gcira atom daxilinda elektronlar miixtalif diskret orbitlar iizre miisbat yiikti.i ni.iva atrafrnda harakat
ed.ir va har bir orbite elektronun mtiayyan merjisi uySun
galir. Hesablamalar gdstart ki elekUonla atom arasmda
amala galan elektrik sahasinin intensivliyinin qiymati, bir
121
santimetrda milyard volta gabr. Farz edilirdi ki" igrq dalfialannm giialanmasna sabeb elektronlann orbit iiza fulanmasrdr. Lakin elekhon giialanarkan enerjisini itirdikda hansr
sebabdan ntivanin iizarina diigmadil izah olunmadr.
1900-cu ilda M.Plank gixtardi ki, igrq fasilasiz deyil, aynayn porsiyalarla giialaru va bu giialan igrq kvantlan adlandtdr. $iialanan kvanhn meriisi W = hv, burada v - gfiLlanma
tediyi, h - Plank sabiti olub, taqriben 6,63.7044 C.san-a barabardir. Igrq qiialannm bu kvantlar foton adlandrnldr. 1901cr
ilda A.Eyngteyn kvant nazariyyasi asasmda fotoeffekt hadisasini izah etdi. lakin difralsiya va interferensiya hadisalarini
kvant nazariyyasi izah eda bilmadi. Bu hadiseler ancaq dalfia
nazariyyasinin komayi ila izahrm tapdr
Nils Bor ilk dafa olaraq kvant nazariyyasi yanagmasmdan
atomun planetar modelini irali siirdri. O, g<istardi k! stasionar
(sabit) orbitlar iizra firlanan elekhoniar grialanmu. $iialanma
yalruz elektron niivadan daha uzaq ytiksak enerjili orbitdan
niivaye daha yaxn olan kigik enerjili orbita keqdikda baq
verir. Bu halda igrq kvantlan (fotonlar) giialaru. Eyngteyn
gtistardi kr, srgrayrg am (kvanhn giialanmasr), giialaffnamn
istiqamati isa tasadiifii xarakter dagryr. Bu cilr tasadtifii (rizbagma) qtialanma sponian $iialanma adlamr. Hayacanlanmrg
atomda elekhon niivaya daha yaxn orbiC kegarkary giialanma bag verir. Neyhal atomla xarici elektron toqqugduqda, igrq
udulduqda va ya temperatur artdrqda atomun hayacanlanmasr bag verir. Adi igrq manbalarinin, maselary k<izarmig
cismin giialanmasl spontan giialanmadrr. Bela ki, miixtelif
atomlar zamarun miixtalif annda, miixtalif istiqamatda,
miixtalif enerjiJi va fazah kvantlar buraxr, yani grialanma
nizamsiz xarakter dagryr.
Albert EynEteyn yeni qiialanma nciviinii kagf etdi ve
bu
grialanman macburi, indulsiyalanmrg va ya stimulla.gmrg
giialanma adlandrd_r. Fotonla hayacanlaj-fr"A
atomun
elektronu fotonu udaraq ntvadan uzaqlagu va yiiksak
enerjili
orbita kegir. Bu zaman atom asas hala kegarkan buraxlan
fotonun enerjisinin qiymati va istiqamati awelki fotunun
ene4isinin qiymat va yaylma istiqamati ila i.ist_tista
diigiir.
BaEqa xizla desak, macburi giialanmada g[ialanma
aru va
griarun istiqamati tasadiifii olrnayrb atomla
toqqu5an fotonla
tayin olunur. Belalikla kvant sistemlarinin (atorq,
molekul va
s.) macburi giialanma ideyasr, kvant elekbonikasrmn
varan_
masrna sobab oldu.
I-azerlar. Macburi giialanma prosesinin prinsiplari
ilk dafa
7917-a ilda EpStqm tarafindan ireli si.iriilmasina
baxma_
f{aA groses ciz praktiki batbiqini bir qadar gec tapmrydr.
Iggr rabita texnikasrnda va elmin digar sahalerinia
daha
effektli istifada etrnek iigtin atomlann sirxron va sinfaz
(eyni
fazal\, yartt koherent gtialanmasrna nail olmaq lazrn idi.
ilk
dafa 1939-cu ilda V.A.Fabrikant bela bir giiarun aluu
bilmasi
ideyasmr irali sr.irdii. Farz edak ki atornlardan
ibarat olan
zancir diiz xatt boyunca darhkrugdrr. Ogar brittin
atomlar
hayacanlanmrg halda olarsa, onda zancirin istiqamatinda
xa_
rici foton kanar atomla toqgugduqda hamin atomda giialanma
yaradrr va yaranan yeni fotonun enerjisi va harakat istiqamati
zarba r.uran fotonla eyni olur. Belalikla iki eyni foton harakat
etrnaya baglayr. Bu fotonlardan biri ncivbati atornla toqquSur
va yenidan <iziina oxgar fotron yaradr. Arhq rig adad eyni
fotonlann harakati bag verir. Analoji olaraq riqiincii fotonun
digar atomla toqqu$masl bag verir va d<irdilncti foton amala
galir va s. Naticada iErq dastasi dafalarla giictanir. Nazari he.
sablamalara gora, giiclanma amsal:run qiymati 10m-ya barabar
ola bilar. Maraqh odur kr, eyni enerjiJi va eyni istiqamatli
bdyiik bir fotonlar ordusunun, yeni koherent giialann harakati
yararur.
Ogar hayacanlanm4 atomlann sayr hayacanlanmamrq
atomlarm sayrna barabardirsa, onda igrqda heg bir giidenma
almmayacaq va hayacanlanmam{ atornlar tarafindan udulan
fotonlarn sayr heyacanlanmrq atomlann buraxdrfr fotonlann
sayrna berabar olacaq. Ona g<ira da ipSn gi.iclanmasi va
koherent giialar almaq tiqi.in hayecanlanmrg atomlann sayr
neytral atomlann sayrndan gox olmahdr. Bagqa sozla desak
enedi saviyyalari invers dohnahdr. Tatazhq ha-Lnda atom-
larda elektronlar asas orbitda olur va ona Sora da elekEonlan
niivadan uzaq eruji saviyyalara kegirmak iiqiin atom
hayacanlanmahdr. igrqda gilclanma almaq tiqi.in isa maddani
invers halrnda yani, aksar (heg olmasa yandan gox) atomlanru
hayacanlanmrg hala gatirmek lazmdu. Maddani invers halna
gatirmakdan otrii enerii tatbiq etrnakla verilmig maddada faal igEi mtiLhitda atomlann btiytik aksariyyatini hayacanlandrmaq lazrmdu. Bu prosesa doldurma deyilir.
Yuxanda baxdrgrmrz igrflrn giiclanmasi prosesi - lazerin
yaranma prinsipini aks etdirir. l,azrr - light atnplificntion by
stimulated emission of radiation ingitis xidarinin baglan[rc
giialanmarun
harflarinin birleqmasinden ibarat olub,
"macturi
komayi ila igrirn giidanmasi" demakdir.
Ogar miisbat aks rabita yaratrnaq miimkiin olarsa, onda
gxrgdan qayrdan giialan giriga daxil edib, yenidan giidanma
alda etsnak va bu yolla igrSrr kvant giiclandiricisini generatora
gevirmak mi.i:mkiindiir.
Birinci kvant gmeratoru 195t1-cii ilda Basov va Proxorov
tarafindan yaradtb. Oru:n giicti eox kiEk (milliyardda bir vat
tartibinda) idi va generasiya etdiyi siqnal yalnrz yiiksak
hassashf,a malik cihazlar tarafindan qeyd oluna biiirdi. Lakin
bu halda esas masala cihaz yoa induksiyalanma (macburi)
giialanmanm yaradda bilmasi ideyasrnm yoxlarulmasr idi. Bu
baxrmdan atnmrg natica gox bdyiik qalaba idi va
elektronikan:n tarixinda yeni sahifa agrdr. Eyni giinlarda
Kolumbiya Universitetinda Carlz Taunsun rehbarlik etdil bir
qrup amerikan radiofiziki da analoji cihaz yaratdrlar va onu
mazrr adlandr&1at.796T<il ilda Basov, Proxorov va Tauns bu
fundamental kaqf iiqr.in Nobel mtikafat a.ldrlar. l,akin Basov,
Proxorov ve Taunsun kvant generatoru hala heg da lazer
deyildi - harnin cihazlar dalfia uzunlugu 7,27 srn olan radiodalfialar gmerasiya edkdi. tazer isa uzunluiu bundan on
min dafelarla kiqik olan va optik diapazonda yerlagan elekhomaqnit dalfalan generasiya edir. Ancaq har iki cihazrn ig
prinsipi elmidir. Buna g<ira da lazerin yaradilmasr arhq
masalanin xtisusi bir hal idi.
I
2
Aktiv miihit
Lazenn - optik kvant gmeratorunr.n (OKG) iq prinsipi ila
tanq olaq (gakil a.15). Biri
yanmgaffaf olan, iki paralel
doldurma
miistavi giizgii sisterni arasrndakr aktiv miitritdan gtialanan $akil 4.15. tazerin i$ prinsipi
giialanma
atornlann fotonlan 1 mi.ist+
visindan (100 o/o aks etdiran) 2 miistavisina (- 40% aks etdiran)
doflm harakat edir. Fotonlar dastasinin gox hissasi yanmgaffaf
gi.izgridan kegarak koherent giia gekilinda xaici fazaya
giialamr. Digar hissasi isa aks tarafa dofru harakat edarak,
saFm arharaq sonra 1 grizgiisiindan aks olunaraq. yenidan
ffi
l3l
2 giizgiisiina dof,rr. harakat edir. Oradan isa bir qismi aks
olunur va yerLidan aks tarafa herekat edir va s. Ogar invers
miihiti yaradan xarici enerji manbayi tatbiq edilarsa, onda 2
giizgiisiindan hamiga kohermt foton dastasi giialanacaqdu.
Daxilinda optik diapazona diigar; dayaruqh va qaEan
elekhomaqnit dalfiatan olan, iki va ya bir nega giizgi.ilardan
ibarat olan sistem aqq va ya optik rezonator adlarur. On sada
optik rezonator iki paralel miistavi giiagi.idan ibarat olan
Fabri-Pero interf erometridir.
Lazer giiasr eyni enerjili fotonlann paralel harakatindan
ibarat oidufundan oziinamaxsus xiisusiyyatlara malikdir.
Osas xiizusiyyatlarindan biri az meylli, yiiLksek daracada
paralel olmasrdrr. Masela& agar lazer Eiiasrrun diametri 1 sm,
dalfia uzLrnluflu 5.10-s sm olars4 onda meyl bucafir 5.1F rad
va ya 0.003. barabar olur. Toplayro linzalann va gi.izgiilarin
krimayi ila lazer grialanru olEiist Q5 mkm olan nriqtaya
fokuslamaq olur (goriinan gtialar iiEtin). Bu halda meyl bucagr
10 7 radiana qadar aza.hr. Ogar bela bir giianr Ayrr sathina
yonalda bilsak, diametri 30 m olan igrq lekasi a1anq. @yd
etrnak lazrmdr ki, agar lazer giialan paralel olmazs4 onda
giia bir nega defa aks olunduqdan sonra grizgillar sistemindan
(optik rezonatordan) Erxaraq gficlanmaz.
lazerlarin ikinci xtisusiyyati ondan ibarotdir ki onlann
giiasr yiiksek daraca monoxromatikdir, yani dastada biitr,in
fotonlann enerjisi epri olduiundan praktiki olaraq onlar bir
tediya (bir dalfa uzunluguna) malik olurlar. Lazer giialan
nainki, zamana g<ir4 ham de fazaya gcira koherentdirlar.
Yani, kanar va markazi giialann eyni zaman kasiyinda fazalar
farqi sabitdir. BiitiiLn burilarla yanagr atomlann mtiayyan
qismi arwalki grialarla koherent olmayan spontan giialar
buraxrr
va buna gora da lazer grialannm tezliyinde
fluktasiya_lar miiEahida olunur. Nazara almaq lazrmdr
ki,
lazer giialaruun dalfia zolafrnrn eni gox dardrr -10.r Hs.
lazer gtialannrn iiqiincfi xiisusiyyati ondan ibaratdir k!
onlan ifrat yiiksak qrsa (1G14-lPs san) impuls i$aftsrndan
uzun miiddatli giialanmaya qadar idara eknak mtimkiindiir.
Miiasir lazer bir impulsda bir nega min Coul enerji
giialandrnr. Fokuslanmq bela lazer gtiasrnda giic 10r
Vt/smz_a
bilar
ki,
bu
da
har
Eata
istanilan elekhostansiyanrn verd.iyi
giicdan Eoxaox boyiikdtir. Bu halda elektrik sahasinin
garginlil 10tt V/sm olur. Bela sahanin tasiri ila maddalarda
atiomlann ionlagmasr bag verir. Nahayat, lazer giialan
mtihitdan keqarkan onlarrn ciz<iztina fokuslanmasr bag verir.
Mtiasir lazerlarin agaf,rdakr ncivlari m<ivorddur:
7. Bnk cisim lazrrl2rinda aktiv miihit olaraq ya krista!
ya da
xiisusi griga gciti.iniltir. Mesalen, tarkibinda xrom ionlanmn
agqan olan aliirninium-oksiddan ibarat yaqut kristaftn:n
lazerini gcistarmak olar. yaqut lazerinin dalga uzunlugu
0,6943 mkm olan ti.ind-qrmzr rangda iqrq giialandrnr. Bu nov
lazerlarda doldurma manbayi impuls ksenon lampalan
(masalan, iFP-2000) va ya krimakqi lazer ola bilar
2. Maye lazerlarda faal miihit olaraq gox zaman iiLzvri boyaq
mahlullan va ya nadir torpaq elementlarinin iontan ile
aktivla$irilmig xiisusi mayelardan istifada dilir. I.-",
generasiyasr iiqrin ahamiyyatli olan goxlu sayda ilzvii rang
mahlullan mcivcuddur. Bu maddalarin komeyi ila dalfia
uzunlugu Qldan 1,3 mkm-a qadar dayi$an giialanma almaq
olur. Mayeli lazerlarde ktimakqi lazer ve ya qazbogalma
lampalan ila fasilasiz va ya impulslu optik doldurma iisulu
tatbiq edilir.
133
3. Qaz lazerlarin in
fotodissiosasiya qazbogalmah, ion,
molekulyar, eksimer, kimyavl plazma va s. kimi n<ivlari
m<ivcuddur. Qaz lazerlarhda aktiv mi.ittit olaraq, tazyiqi 1-10
mm civa siitununa qadar seyradilmig qaz tatbiq edilir.
Doldurma prosesi sabit va ya yiiksak (10-50 MHs) tezlikli
dayigan carayanla yaradila& sayriyan va ya qcivs bogalmast
ila hayata kegirilir. Umumiyyetl e qaz lazetlan 0126-100 mkm
intervalnda dalfalar giialandnr.
4. Yanmkegirici lnzzrlar bark cisimlar qruPuna daxil olmasrna baxmayaraq onlar aynca dyranilir' Bu lazerlarda kohereat grialanma elektronlann
kegirici zonadan valent zonaYa
keqidi naticasinda Yaraflr. Yanmkeqirici lazerlarin iki tiPi
miivorddur. Birinci n<iv a$qar$akil
srz yanmkegirici (GaAs, CdS va
4.15. lnjeksiya lazer qurf,usunun tasviri
CdSe) lazerda doldurma Prosesi enerjisi 50-100 keV olan siiratli elektronlarla aPar rr. Bu
zarnan generasiya olunmug dalganm uzunluiu Q49 mkm-e
gaff" ikinci tip yanmkegirici lazer inieksiya lazerlaridir (9akil
a.16). Bu tip lazerlarda gtialanma diiziina istiqamatda igleyan
n-p-kegidda bag verir. Ljeksiya la-erlarinda osasan qailiumarseniddan istifada edilir va giialanmarun dalga uzunluf,u 0&
09 mkm-a gatu. Miniatiir inieksiya lazerlari fasilasiz reyimda
10 mVt-a qadar, impuls rejiminda isa 100 Vt giica malik oiur.
lazerler elmda va texnikada genig tatbiq edilir. lazer giialan rabitada da genig tatbiq tapmr$r. Yiiksak daracada istiqametlanmig lazer giialan ila rabite, eyni zamanda qoxlu
sayda informasiyalann toplanmasrm tamin edir. Bilavasita lazer qiialanmn krimayi ila eyni zamanda on minlarla televiziya
proqramlaflru citiirmak va ya on milyonlarla telefon daruyq_
lanm hayata kegirmak mi.imkiindiir. Lazer gi.ialarrndan g+.
deziya olqmalarinda qaynaq iginda, miixtalif materiallann
kasilmasinde istifada edilir. Holoqrafiyada hacrni tawirlarin
aLnmasrnda, malumahn optik iglanmesi va saxlan masmda,
tibbida va biologiyada lazer giialanrun tatbiqi giinden-giina
geniglanir.
Mazerlar. Lazerlardan farqli olaraq iyT (santimehlik va
millimehlik dalfialar) diapazonlu kvant generato an mmerlar
adlanrr. Bu sz da lazcr sziinda oldu[u kimi ingilis xizlarinin
bag harflarinin birlagmasindan amala galir. tazerdan farqli
olaraq, mazer sriziinrin bfuinci harfi mioowaae, yartt mikrodalrta
xiziintin birinci harfidir. (NFL) ammiak molekullarmdan
tagkil olunmug faal miihitda iglayan iyT kvant generatorlaflru
ilk dafa 1954-cii ilda rus alimlari N.Q.Basov A.M-proxonrv va
onlardan asrh olmayaraq AB$ alimi Q.Tauns ixtira ehniEdi.
Ammiak esasrnda mazerlar hal-hazrda da istilada edilir.
Mazeriarin ig prinsipi lazerlara oxgardrr. Osas proses _
hayacanlanmq molekullann macburi giialanmasr - lazslardan farqli olaraq optik diapazonda deyil, iyT diapazonunda bag verir. Mazer qurlusuta sxematik tasvirina baxaq
(gakil 4.17). Burada ammiak
molekullanrun dastasi 1
manbayindan 2 nrivlayiciya
do$ru harakat edir va orada bir-birindan ayntrr. zo30 kV-Lq menbadan qida-
I
^
\
ly4
.l
:>.,
--r N------->
I;\--1
I
| @)
I
I
$akit 4.13. Mazer qurgusunun sxe.
landrnlan d<ird paralel me- matik tasviri.
tal Eubuqlardan tagkil olunmug kvadrupol kondensator selektor (nrivleyici) rolunu
---
oynayr. Kondensatorun daxilinde qeyri-bircins elektrik sahasi oldulu halda, onun simmetriya oxr.rnda saha o1mur. Kondensatrora daxil olan molekulyar dastanin bir hissasi hay+
carrlanmrg (N+&o/.) digar hissasi isa (60+70%) hayecanlanmamq halda olur. Hayacanlanmrg dastada elektronlann enerjisi yiiksak olur.
Kvadrupol kondensatorun elektrik sahasi molekula ela
tasir edir ki, hayacanlanmrq molekullar kondensatorun simmetriya oxuna pg!r, hayacanlanmamq molekullar isa oxdan
uzaqlagr. Naticada, kvadrupol kondensatorundan hacrni
rezonatora (3) yalnz hayacanlanmrg molekullann dastasi
keg. Hacmi rezonator kegirici divarlarla mahdudlanmrg raqs
sistemini xabrladr. Otgiidan asrh olaraq bela bir rezonator bir
nega rezorums tediya malik olur. Kvant generatorunda rezonaior, hayacanJanm$ molekullarrn asas hala kegrnasina
uyfun galan tezliya k<iklanir. Rezonatorda raqslarin yaranmasrnda ve saxlanmasmda igtirak edan kegid molekullan
elektromaqnit dalfasr giialandrnr. Reqslarin ene{isi rezonatorun (4) girigi vasitasi ila tamin edilir.
Ammiak asasrn<ia hazrrlanan molekulyar geteratorlar tezhy 23,877 QHs, uzunlulu 1,25 sm-a uyiun galan dalfialar
yaradrr. Bu tip generatorlann giicii gox kigikdir (10e-10r0vt).
Ammiakh molekulyar generatorlarn asas xiisusiyyati onlarda
tezliyin yiiksak daracada sabit qalmasrdr. Generatorda bir
nega saathq ig prosesi arzinda tezliyin qeyri-stabilliyi (Af/f
nisbati) 1Or0 qiymatini agmr. Ona gcira da ammiakh molekulyar generatorlardan tezlik standartlan kimi istifada edilir.
Hidrogen atomlarrnm dastasindan ibarat olan generatrorlar
daha da stabildir. Bu tip gmeratorlann ammiakh generatorlardan farqi ondadrr ki, burada hayacanlanmrg va heyacan-
lanmamrg atomlar elektrik sahasi ila defil, qeyri_bircins maq_
nit sahasi ilo yaradilrr. Bu onunla izah edilir ki, hidrogen
atomlan maqnitlanma xassesino malikdir. eeyri_bircins maq_
nit sahesi hayecanlanm4 hidrogen atomlanm oxa dof,ru srxrr,
hoyacanlanmamtglan ise italayir. Ona gdra da hacrni rezona_
tora hayacanlanmrg hidrogen atomlal:r keEir va neyhaj hala
qayrdaraq uzunluiu 21 sm olan elektromaqnit dal[alan gene_
rasiya edir. Hacmi rezonator bela bir da1faya kok],anir.
Tezliyin qeyri-stabilliyinin nisbi qiymati l013_10Frs tartibinda
olur, giici.i isa 10r Vt qiymatini agmrr. Sezium atomlan asasrn_
da hazrlanm4 generatorlar analoji olaraq hidrogen genera_
toru kimi iglayir. Motekutyar vo atom kvant generatorlan
(molekulyar va atom saatlalnda) vaxhn daqiq olqiilmasinda
tatbiq edilir. Tezliyin kvant standartr va ya molekulyar saat
300 ilde an Eoxu 1 san geri qalt.
137
vrosil
ELEKTRONiKA MUASiR DOVRDA
Fiziki elektronikanm Yeni
sahasi - nanoelektronika
$5.1.
Elekhonika si.iLratla inkigaf edan elm va texnilcarun bir sahasidir. O, elektron cihazlanrun asasrru taqkil edan qazlarda va
yanrnkegiricilarda bag veran elektron va ion proseslarini
oyranir. Elektronikarun siiratli inkigafi naticasinda elm va
texnikada: radio-, kvant-, foto-, opto, mikro', akusto', piro-,
bio., krio-, maqnetoelektronika vo s. kimi yeni sahalar
yaranmr$r.
Elektronikamn bir sra sahalari haqqrnda kifayat qadar
malumahmrz var. Odut ki, elekhonikarun son illarda formalagmrg bazi sahalari ila taruq olaq.
Qrsa tarixi faktlar. Hala 2400 il awal, ilk dafa olaraq Yunan
filosofu Demokrit maddenin an kiEik hissasini atom adlandrmrgdr. O dovrdan baqiayaraq alimlar arasrnda an kigik hissaciyin <ilE{isii haqqrnda goxlu miibahisalar gedirdi. Nahayot
1905-ci ilda Albert Eynqteyn gakar molekullarmm diEiistinti
hesablamrg va 1 nm-o berabar oldu[unu agkar ernigdir.
1931-o ilda alman alimlari Maks Knoll va Emst Ruska
nanoobyektleri tadqiq etrnak iigiiLn elektron mikroskopunu
yaratdrlar. 1959-cu ilda Amerika fiziki I{iqard Fe}'nman ilk
dafa olaraq elmi asaslarla stibut etdi ki, atomlardan ibaret
ixtiyari bir sistem hazrlamaq mrimkiindur. O, elmin bu yeni
sahasina maraff arhmaq moqsadi ila kitab sehifoiarini sancaq
ucuna koqr,ira bilan tadqiqatgtya 1000$ mablafinda mtikafat
da ayrrdr. Onun bu arutrsu 1964-ci ilda hayata kegdi.
1974-cii llda Yapon fiziki Norio TaniguEi mexaniki <ilgiilari
1 mikrondan kiqik olan cihazlan nanotexnika adlandrrma$r
taklif etdi. 1981-ci ilda alman fiziklari Herd Beninq, Henrix
Rorer skalmerlayici tunel mikroskopunu maddalora atom
saviyyasinda tasir gostare bilan cihazr, yaratdrqlanna gdra
drird ildan sorua Nobel miikafatrna layiq gciriildiilar. L9g9_cu
ilaa inM firmasmrn amakdagr Donald Eyqler ksenon atom-
-
Ianmn komeyi ila <iz firmasrun adrm yazdr. 199g-ci ilda isa
holland fiziki Seez Dekker nanotranzistor ixtira etdi.
Qsa miiddat arzinda nanotexnologiyaya maraq o daracada
artdr ki, hatta 2000-ci ilde AB$ dovlat saviyyesnda Milli
Nanotexnobgiya Tagabbilsgillari adh qrupun yaradrlmasr takli_
fini qobui etdi. Federal biidcadan bu taqabbiisa 500 mln dollar
vasait aynldr. 2002-ci ilde tadqiqat iglarina ayrtan mablafi 504
mln dollara Eatdrnldr. 2003-cii tTde Tagabbiiskarlar 7tO r;lfn
doliar vasait talab etdilar, ZOM-ci ilde AB$ hokumati elmin
bu sahasina sarf edilan vasaitin 3,2 mlrd dollara gatdrrmaq
haqqrnda qarar qabul etdi. Umumiyyatla 2004-cii ijda diin_
yada nanotexnalogryaya qoyulan investisiyamn mablafi 12
mld dollara barabar idi.
Karbon fullerenlari va nanoborucuqlan. 19g$ci i_tda Robert Kerl, Harold Kroto ve RiEard Smolli karbon atorniannm
yeni halrm - fuilererrlari kaqf etdilar. Onlar bu kagfa grira 1996cr ilda Nobel mtikafabna layiq gortldiiiar.
Fullerenin molekulunun asasrru karbon atomlan tagkil edir
- bu kimyavi elementin farqlandirici xisusiyyati ondan
ibaratdir ki, o, miixtalif terkibli maddalarla, miixelif qLrulugda asanlqla birlagir. Kimyadan malumdur ki, karbonun
asasan iki allotrop halr - qrafit ve a-lmaz movcuddur. Fullerenlarin kagfindan sonra karbonun yeni bir allotrop hat da
agkar edildi. Qrafit, atmaz va fullerenlarin qurulugu ila tamg
olaq.
Qrafit layh qumluga malikdir. Onun har bir la)anda karbon
atomlan bir-biri ila kovalent rabitalaria diizgiln alubucaqh
gakilinda birlaqir. Qongu laylar arasrnda zaif Vander-Vaals
qiiwalari tasir gostardiyindan laylar bir-birina nisbatan
asanLqla yerdayiga bilir. Buna misal olaraq karandagrn kaf'rz
i.izarinda izini gostara bilarik.
Almaz iigolgiilii tetraedr quruluqa malikdir' Har bir karbon
atomu qalan dord karbon atomu ila kovalent rabita yaradlr.
Kristall qefasda olan biitiin atomlar bir-birindan barabar
masafada (154 nm) yerlagir' Kristalm atomlanndan har biri
digari ila kovalent rabita yaradaraq nahang bir makromolekul
amala gatirir. Almazda C-C kovalent rabito enerjisi boyiik
oldufuna gtira yiiksak daracado davamL, qiymatli daq
otmaqla yanaqL o, hom de metalkasmada va sathlarin
edilir.
Fulieren adr mcmar Bakminster Fullerin qarafina verilmigdir. O, bela bir qurulugu ilk dafa oziiniin memarhq iglarinda tetbiq etmigdi. Buna giira de bazan fullerenlari bakibol
da adlandrnrlar. Fulleren beg- va ya alnbucaqLlardan ibarat,
f,..rtbol topuna banzayan, qefas quruluguna malikdir. Ogar bu
Eoxiizliiniin tapa nciqtalorinda karbon atomlanrun yerlaqdiyini qabul etsek, onda biz an dayaruqh qurulug olan Cro
ema-lmda genig tatbiq
fullerenini alanq (9akil 5.1).
Cro molekulunda 20 adad alhbucaql var. Bu halda har bir
begbucaqh altrbucaqh ila ahata olunur. Alhbucaqlmm ilg tarafi
digar alhbucaqh ila, qalan tiE tarafi isa beqbucaqh ila
iimumidir.
Fullerm molekulunun qurulugu ela bir formaya malikdir
140
Lt onun daxilinda
olan bogluf,a digar maddelarin atom \ra
molekullarrm daxil edib, ixtiyari yera tahliikasiz daqrmaq olar.
Fulleren molekulu tadqiq edilarkan tarkibinda mi.ixfalif sayda
- 36dan 540-a qadar karbon atomu olan quruluglar sintez
edilmiEdir (gakil 52).
@@ffi
a)
5.1. Fullerenin
$akil
qurulugu
b)
c)
$akil5.2. FullerenJar a) Go, b) Ca c) Cso
Fullerm molekulunun qurulugunun tadqiqini davam et_
diran Yaponiyah professor S.iidzima 1991-ci ilda nanoboru_
orq adlanan uzun karbon silindrini miigahida etri$ir (Eakil
s.3).
$akil 5.3. Nanoborucu$un qurulugu.
Nanoborucuq - rniJliyon karbon atomundan ibarat ela bir
molekuldur ki bomnun diametri nanomeE tartibinda uzun-
lufu
isa bir nega on mikrometrdir. Borunun divarlannda karbon atomlan diizgiin alhbucaqLnm tapa nriqtalarinda yerlagir.
Nanoboruorqlar nazari olaraq qabaqcadan ireli siiLrii:lmadiyrndan onu tacriibelarda riyrandikca taacciib doiururdu.
Qyd edak ki, boruorqlarm diameki tiikdan 100 dafa kiEik
141
olmasma baxmayarag davamh va mohkamdir. Poladdan 50100 dafa mohkam, ham do uxhfr poladmkindan altr dafa
kiEikdir. Nanoborucuqlar mohkam rezin bonrlan xatrladrr.
Xarici mexaljki garginlikdan borucuq qurlmrr, stnmrr, sadaca
onun tagkil olundufu atomlar oz yerini dayigir. Onlann
elektrik, maqnit va optik xassaleri da ferqlidir.
Qeyri-adi elektrik xassalarina malik olan nanoborucuqlar
nanoelektronika iigiirr yaxgr materialdr. Onlann kompiiterlarde tatbiqi iggi elementlarh sayru bir neqa tartib ixtisar etrnaya
imkan verir.
Nanohissaciklarin ahnma iisullan. Nanohissaciklarin
alnmasr miixtalif iisullarla hayata keqirilir. indiyadak maium
olan ilsullan iki qrupa bolmek olar:
-disperqasiya iisulu, yani adi makro-niiLrnunani kiqik hissalara bolmek;
-kondensasiya iisulu, voni mijxtalif atornlardan nanohissaoyn yetigdirilmxi.
Kondensasiya iisulunda makrocisim owalca buxarlandrnlr, sonra isa lazrm olan olEi.i ahnana qadar buxar kondensasiya edilir. Naticada srx dtiziiliighi madda ulhadispers maddaya qewilir. Nanohissaciklarin biihin ahnma ilsullannda
griclii xarici manbaya ehtiyac vardrr. Qiiinki nanohissaciklar
atomlann tarazhqda olmayan metastabil hahnda alrrur. Xarici
enerji manbeyinin tasiri kasilan kimi sistem tarazhq hahna
qayrdrr va nanohissaciyin alnma prosesi pozulur. Masalan,
monokristal alwolca qizdrnlaraq aridiiir, sonra isa buxarlandurlrr. Yaranan buxar kaskin soy.udulur. Soyrma prosesinda
I Lissaciklar nizamh gakilda nanohissaciklar pkiiinde birlagir.
Tedricon nanohissaciklar mikrokristallara gcvrilir va proscsi
davam etdirdikda kiEik mikrokristallar buxarlarur, nisbatan iri
142
kristallar isa boyriyarak ilkin kdstah amala gatirir. Demali,
nanohissaciyi almaq riELin sistemi nanohalda saxlamaq
vacibdir.
Disperqasiya iisulunda xarici mexaniki enerji kifayat qadar
olduqda monokristaln boldndriyu fraqmentlarin rilgtilari
kigilir. Mexaniki enerji bclyiik olduqca fraqmentlarin rilqiiLlari
nanometrlara gahr va sistem nanohala kegir. Mexaniki
gar_
girLlik azalan kimi, nano fraqmentlar bciyrimaya baglayr.
Proses ilkin monokristal aLnana qader davam edir.
Bu arzuolunmayan effektin qargrsrnr alrnaq riEtin, sistemo
zilallann, polimerlarin va ya sathi aktiv maddalarin molekul_
yar mahlullarlndan ibarat miiayyan stabillaqdirici maddalar
alave edilir. Prosesin miiayyan arunda stabillagdirici madde
sistema daxil edildikda, bu maddanin molekullan briyrimak_
da olan nanohissociyi hor tarafdan ahata edarak, onun boyii_
mosinin qargrsml alrr. Stabilla$dirici maddanin terkibini va
konsenkasiyasru miiayyan edib, ixtiyari diametrli nanohis_
sacik almaq miimkiindrir.
Qrafitin elekhik qtivsii vasitasi ila tozlandrdnasr. Bu
iisul Kreqmer tarefindan hazrlanm4 va nanoboruorqlann, eleca da ftillerenlarin alnmasurda genig tatbiq olunur.
Bu iisuldan istifada edarak
yapon alimi S.iidzima 1991-ci
ilda nanoborucuq aldr. UsuIun mahiyyati ondan ibaratdir
Cenerator
ki, iqi bog silindrin igarisine
$akil 5.4. Nanoborucuq vo fullerentasirsiz qaz doldurulur va ora- lorin almmasr
iig0n istifada olunan
da iki qrafit elektrod (katod va Kregmer qurf,r.rsunun sxemi
143
anod) yerlagdirilir (Sakil 5.4). Katod ve silindrin giivdesi su va
ya maye azotla soyudulur.
Qovs bogalmasrnda carayanur giddati 100 ,A' qazn taryiqi
ahnosfer tazyiqindan bir nega dafa kigit elektrodlardakr
garginlik isa 2t35 V olduqda elektrodlar arasmda yaranan
plarxnailn temperaturu 4000 K+ gatr. Bela bir temperaturda
qrafit anodun sathi intensiv buxarlarur. Br:xarlanan karbon
atomlan, silindrdaki kaskin temperatur farqi hesabrna, isti
oblastdan nisbatan soyuq oblasta do$ru harakat edarak,
katodun ve silindrin soyuq daxfi divannda kondensasiya
edir.
Qrikiintiiya elekhon rnikroskopu alunda baxdrqda yeni
qumlug - fulleren va nanoborucuq miiLgahida olunur. Bu
halda tarkibind a qrafit, qangrq va fulleren olan gtikiintii soyuq
divan+ tarkibinda qrafit va nanoborucuq olan g<ikiintii isa
katodtrn iizarinda yaran:r.
Lazer giialanmn tasiri ila qrafitin buxarlandmlmasr. Bu
iisulda lazer qiialanmn tasiri ila buxarlanan qralit soyuq
kollektorda kondmse edir. Uzun kvars boru daxilinda qrafit
hadaf 1000€-a qadar qrzdrnlan siiindr daxilinda yerlasdirilir
(gakil s.s).
Soyuq
Borunun oxu istiqa-
kollektor
matinda tasirsiz (helium L:zer 5iiasr --+ lqqfit
va ya arqon, qaz nruayyan siiratia piiski.iriiliir.
Hadaf, eneriisi 140 mC
olan lazer qiialan ila giia$okil 5.5. Lazer Siialarrnln tasid ila qralandrnlr. impulsun da- fitin buxarlanmasr tisulu asasmda ful-
:--il"f
I
vametrna miiddati 8
nsa+ diametri isa 1,6
leren va nanoboruorqlarrn alrnmasr tigUn
istifado edilan qurf,unun sxemi
144
rnrn qabul edilir. Termik yolla tozlanan karbon atomlan isti
oblastdan soyuq oblasta dof,"ru herakat edarak kollektorda
toplanr. Toplanan gokiinttida qrafitin nanohissaciklarindon
ba;qa ftrllerenlar va nanohrucuqlar da alrrur.
lazer risuluntrn baghca xiizusiyyatlerindan biri da sintez
olunan nanoborucufun lazer giialannrn parametrlarina mti_
ayyan qadar hassas olmasrdrr. Xiizusi halda nanoborucufun
diamehi birbaSa giiarun giioindan asr-h olduguna gcira miiay_
yen paramehli quruluglan almaq miimkiindiir. Bu iisuiun
qahgmazhg mahsuldarhfrmn az va kiitlavilagdirilmesinin ga_
thliyidir.
Biitiin bunlara baxmayaraq, az miqdarda nanoborucuq_
lann atnmasr adi haldrr. Lakin nanoborucuqlann istehsal da_
yarinin agaflr sal]nmasr va sanayeda ki.itlavi istehsal edilrnasi
hala da osas probiem olaraq qalmaqdadt.
Buxann kimyavi grikdiiriilmasi Bu tisul daha asan va
kiitlavidir. Burada karbon nanoborucuqlarmrn atnmasr kar_
bon tarkibli qazrn isti metal katalizator sathinda gokdi.iriilma_
sina asaslarur. Ona gdra da bu iisul bazan karbohidrogenin
katalitik pargalanmasr kimi da adlandnlr.
Karbon tarkibli qaz adabn GFL asetilinin va ya CHr
metarun az<-rtla qangr$r 70G1000C qader qrzdrnJan sobanm
igarisinda yerlagan kvars borudan buraxrlu (pkil 5.6).
Borunun daxilinda isa igarisinda ka+alizator - metal toz oian
saxs tiqel yerlagdirfir. Qaz atomlanmn metal ator ar ila
kimyavi qargrhqh tasiri naticasinda karbon parqalamr, katalizatorun sathinde fillerenlar va dayjli diametri 10 nm, uzunlu[u isa bir nege on mkrometr olan nanoborucuqlar amala galir.
Nanoborucufun hondasi rilqiilari prosesin baq verma paramehlarindan - davamekne miiddatindaru temperafurdan,
145
tazyiqdan ve silindr daxilindaki qazrr noviindan, habela dispersiya daracesindan va kataiizatonrn novi.indan asrhdr.
Kvars boru
sel!
Qaz
------>
Katalizator
$akil 5.6. Buxarrn kimyavi q<ikdiiriilmosi iisulu ila fulleren va
nanoborucuqlartn alrnmasr iieiin istifado olunan qurflunun
sxemi
Yuxarrdakr araqdrmalardan malum oiur ki, nanohissaciklarin son mohsulunda qalrq atornlar, amorf qrafit va metal
hissaciklari ftataiizator olmadrqda) amala galir. Ahnan mahsulun tamizlik darocosini arhrmaq iiqiin mtixtalif tisullanndan isti-fada edilir - ham mexaniki (srizkecdon kegirm4
ultrasasla emal, markazdanqaEma), ham da kimyevi (kimyavi
aktiv maddalarda yuyulm4 qrzdrma va s.) yol ila tamizlemadan istifada edilir.
$5.2.
Bioelektronika
Fiziki elektronikafln yeni yaranan sahalerindan biri de
bioelektronikadr. Bioeiektronika elm sahasi genc olrnasma
baxmayaraq bol.iik siirotla inkigaf edir. ihsanlarm uzun-
omiirliiliipiniin va
saglamhSlnrn tomin edilmasinda avazsiz
rolu olan bioelektronika elmda oziinamaxsus yer tufur.
Son illorda elektronlarrn bioloji sistemlard4 xiisusan ziilal
molekullannda harakatina olan maraq giindan-giina arhr.
QtinJci mahz ziilallar oksidlaqma mehsullanndan elektronlarr
turgu molekullarma da$lytr va naticeds hriceyraya lazrm olan
146
enerjini alda edir. Bagqa sozia desak, bu gtin molekulyar va
hiiceyra bioelektronikasr stiretla inJcigaf edarak - elmir yeni
istiqametlari tizro elektronun bioloji obyektlardq membran
strukturlannda (hiiceyra bioelektronikasr) va makromolekullarda (molekulyar bioelektronika) harakati ciyranilarak,
malumahn iglanib saxlanrlmasr ilgiin biomaterial hazularur.
CanJr hiicey,ralar iiqr.in asas enerji manbeyi ziilal strukturlannda elekhonlann goxpillali dagmmasr zamaru almlan eneriidir. Makromolekullarda va makromolekullararasr alaqalorde
elektronlann dagrnma mexanizmini ham nazari, ham de
tacriibi oyranan elm sahasi biokimya va biofizikadr. Canlr
orqanizmlarda elektron selinin normal harekati pozulduqda
patoloji hallar mi-igahida olunur ki, bu da tibbin asas problemlarindan biridir. Bu problemlari vaxtrnda aqkar edib
aradan qaldrmaq va ya makromoiekuliann funksional halmr
xiisusi cihazlann kcimayi ile mtigahida va idara etrnak
masalasi aktual olaraq qalmaqdadrr.
Nahayat, bioelekhonika ifrat miniatiir elektron quriulanru
avaz eda bilan zillal molekullann tabiati asasrnda iqlavan
cihazlar varatrnaq mi.imkiinliiyiina iimid verir. Burada asas
amil bioloyi matedallarla elektron quriulan asmda qargrhqh
alaqanin yara drlmasrdr.
insamn mitoxondrilarinin membranlanmn daxilinda tanaffi.is zancirinda elekhonlar molekulyar cilqiide bdylik masafalar
(on anqestremlerla) qat edir. Sual yaranrr k! elektroniar bu
harekata neca nail olur? 1940-o illarde N.Ril bela bir taklif irali
siirdii ki, giiva ziilallar 1'arrmkeEirici xassali olduqlanna gora
elekhonlar keEirici zonada harakat eda bilir. Bu taklifi Nobel
miikafah laureah A.Sent-Diyerdi mi.idafia etdiyina gora uzun
miiddat elmda qaldr. lakin ziilal tabaqalarin fotokeEinciJivi
147
tacriibi olaraq oyranildikdan sonra malum oldu ki, ziilallar
izolyatorlara daha yaxrndular.
Mtiasir tasawrirlara asaslanaraq deya bilarik ki ziilal
strukturlannda elektronlar iki yolla - domerrlarin estafeti birbirina otiirmesi va tunel effekti hesabna dagrmr. Tunel effekti
zamaru zarracik potensial saddi srgrayrgla keEir. Tunel srgrayrglanrun effektiviiyi mi.ihitin dielektrik xassasindan asrhdu.
Bu effekt qeyri-polyar miihitda aktiv polyar mtihitda
isa
passiv olur. Ztilal molekullannda atomlann strukturu haqqrn-
hesablamaiar gristarir ki, elekhon
dagryrolan olan ziilallarda ela bir tunel va ya boru ayrmaq
olar ki, oradan elektronlar dagnsrn. Belalikla, ziila-llar ele bir
struktura ma-likdirlar ki, onlan naqillara banzatmak olar.
Bundan baqqa bazi z;JlallN qrup gakiinda hareket edir ki, bu
halda da onlar istilik harakati naticasinda kofermmtlararasr
elektronlar daqryrr. Bioloji membranlarda elektronlann nizamh suratda dagnmasr vacib masalalardan biridir. Badanimizin
tagkil olundufiu iizvri molekullann orbitlarinda kimyavi
aktivliyi bir-birini qargilrqh kompmsa edan elektronlar ctitctit yeriagir. lakin ciitlegmeyan sarbast elektron harakat etdiyi
zaman t-izvii molekullarla va ya oksigen molekullarr ila
birlagarsa, onda bu biriagma yriksak aktivliya ma-lik sarbast
radikallara Eevrilir. Yaranan bu sarbast radikallar bioloji
stnrkturu pozmafia va daErtrnaEa qadir olur. Bu hal sarbast
radikallarn spesifikliyindan-tebiatindan va miqdanndan
da biliklara asaslanan
bilavasita asrhdrr.
Son illar takca bioloqlar arasrnda
deyil ham da hakimlar
arasrnda sarbast radikallara olan maraq artrugdrr. Arhq hakimlar qocalmagrq aseb xastaliklarinin, yaddaqszLf,m, Parkinson xastaliyinin, habela immun gahgmazLrfrrun, ateroskle
rozun, qi$larirL revmatid artritin, hipertoniya va diabetin
sabablarini orqanizmda sarbast radikallann tisirinda
axtanr_
lar. Serbast radikallann siiratla yaranmaslrun
asas sabablarindan biri mitoxondrilarde tenaffiis zancirinda normal
elektron
dagrnmasrnm pozulmasrdu. Bas bunun bag vermasina
sabab
nadir? Malumdur ki, qocalmrg insanlann va yagh
heyvanlann
zadalanmi5 mitoxondrilari, cavan vo safilam
mitoxondrilera
nisbaten daha Eox sarbast radikallarru yaradr.
Onda tenaffiis
prosesinda oksigen zancirinde na qurlr va
niye qrnlr? iki
suktsinatdchi&ogeruu va fumaraheduktaza kimi^
dagryro
elektronlu qohum zrilallarrn biokimyevi xassalarini
va struk_
mtiqayisosi gostarir ki, onlann qurulugu va
demali
lT"rrl
funksiyalan da oxgardrr. Lakin fumaratrejuttara
25 dafa qox
sarbast oksigen radikallanm yaradu. Bu onunla
izah olunur
ki, taneffiis zanciri iglayerken elektronlar flavinadentrndinu_
kleotiddan suktsinatdehidrog enazaya stiratla kegir.
Fumarat_
reduktazada isa dagrnma markazlari arasrnda
masafa kiyiik
olduiundan elekhonlar tadrican aralarur va ona gcira da
artrq
elektronun yrflrmr ba5 verir ki, bu da onlarin
oisige., mole_
kullan ilo sarbest radikallar yarabnaq ehtimalir artrnrSuktsinatdehidrogenazda polipeptid
-.r"i.iod" strukturun
pozulmasr naticasinda yaranan mutasiya sarbast oksigen
radi_
kallannrn omalo galmasini siiratlendirir va genetii xasta_
liklarin inkiqafina zemin yaradr.
149
VI FESiL
AZORBAYCANDA TiZiKi ELEKTRONiKA
96.1. Elmi
miihitin formalagmasr
Azarbavcan Respublikasmda fizika sahesinde fundamental tadqiqatlann baglanmasr hala 1920-ci illara tasadtif
etsa da, fiziki elektronika sahasinda elmi aragdrrmalar
yalruz 50-ci illarin awallerindan baglanmrgdrr va akademik
H.B.Abdullayevla prof. Q.I.Ofandiyevin adr ila baghdrr.
Bela ki, 1948-ci ilda
yartmkegiricilarinda anod polya"Elektron
rizasiyasmm temperatur anltlt$rrun tadqiqi> movzusunda
namizadlik, 1957-ci ilda isa kegmig SSRi EA-run Leninqrad
(hal-hazrrda Sankt-Peterburq) Fizika,Texnika ihstituhrnda
briyrik praktiki ahamiyyat kesb edan selen yarrmkeEiricisi
va onun asasnda hazrrlanmrg diizlandiricilarin tadqiqina
dair doktorluq dissertasiyasr mtida{ia etmiq H.B.Abduliayev burada yanmkegiricilarin elektronikasr sahasinde ilk
tadqiqatlar aparmaf,a baglamrgdrr. Hamin drivrda yenica
yaranmrg Azerbay can EA-nrn Fizika-Riyaziyya t insti hr hrnda kiEik elmi igqi vazifasinde& H.B.Abdullayev, sorualar
yaranmrg miistaqil fizika institutunun direktoru, Azorbaycan EA hoqiqi rizvti, prezidenti vazifasina, SSRi EA miixbir
ti zvliiyiina qader samarali va garafli bir yol keEmigdir.
H.B.Abdullayevin rahbarliyi ila qrsa mriddat orzinda
Azarbaycanda fiziki elekkonika sahasinda Eox boyiik iglar
g6ri.ilmiig - selen va selen drizlandiricilari tadqiq edilmig,
seienidlarin xassalari oyranilmig- haikogenid (A:Br, ArBo,
ArGBr) va qeyri-halkogenid yanmkeEirici birlagmalarin,
onlann bark mahlullarrrun va nazik taboqalarinin, bu kristal
Hasan Mammadbaf,rr
oflu
Abdultayev (1918-1993)
Diiny, qdhretli todqiqatEr alim, elm tag_
,..
kilatqrsr, pedaqoq vo ictimai xadim,
fizika_
elmlari doktoru (1954), professor
:y^lztyyat
(1957)
EA haqiqi iizvii (1968),
_Azarbaycan
SSRI EA miixbir tizvii (1970).
Azarbaycan
Dcivlat Universitetinda SSRi makanrnda
ilk
<Yarrmkeqiricilorin fizikasr,
kafedrasrmn
yaradrcrsr (1956) va onun miidiri
(1956_
7958), Azarbaycan EA Fizika instihrtunun
direktoru (1957-1,99j), Azarbaycan EA
Prezidenri (l97}1gg3). Azarbaycanda
bark
cisim clektronikasr va yarrm.kegiricilar
fizikasr
ff1]X..,:: ":iil,j::,
elmi maktabinin tamalini
r:{:rxarq miqyasda,un,.u." *Jiyyuyu
.
q"a,.
*"onoq.urifu;;;;r:;lr;J:
:
I*i,*':::,1.:,T::1".,
va ixrirarun mrierriri.
roo_aan ;;
rrarruzdu,,.
;;;;;;iT:
l,::^TI*^".
doktorluq dissertasiyasrmn elmi rohuo.r
va nazik tabaqelar asasrnda yaradrlrrug
mtixtalif tip
kegidli homo- va heterostr
qoxtunksionarerement".li[lil
gtinog fotoelementlarinir
va
or_rgir..-"'Y
j?
p_n
j[]"."ffii:;#,,H
tenzoqeydedicilr.t.,irrs"l;iri.lirH:'",it*i.*o;3;'l"H
manbalarinin, yaddag elementiarinin,
mikrosoyudu'cularrn)
rxtira edilmig, Azarbaycan D<ivlat Unive*
it"t rra" irrr*tceeil.lci!1 flitasr kafedrasr yaradrlmrg
va Beynalxalq ntifuza
malik bir elmi maktab formalagmrgdr.
Sonrakr illarda bu istiqamatda iqlar davam
etdirilmig
Ozon, Kaspi, Azott, Iskra kimi elm_istehs
alat birliktari., Foto_
elektronika va Radiasiya problemlari institutlart
kimi elmi_tadqiqat institutlarr yaradrlmrg, hamin mriassisolarde
harbi va
xrisusi tayinatl yanmkeEirici cihazlann
yaradrlmasr, tadqi_
15r
qi va istehsah ila baih elmi-tadqiqat iglari aparrlmrqdrr.
Bark cisimlarin elektronikasr va bark cisim elektronikasr
sahasinda Respublikamn ali tahsii maktablarinda da boyiik
iglar gonilmiigdiir. Bakr Drivlat Universitetinin kafedra va
elmi-tadqiqat laboratoriyaiarrnda qzmar elektron effektlari,
qisman nizamsrz kristallarda elektron proseslari, optik va
elektrik yaddag elemcntiarl liiminessent iqrq manbalari, bistabil va astanah Eeviricilar, optik kontakta gatirmakla yaradrlmrg heterostrukturiar, nazik yarrmkegirici tabaqalar, qeyri-xatti optik va fotoelektrik effektlar, kvant elektronikast (iki
va iig saviyyali sistemlarda lazer giialanmasrnrn tadqiqi)
sahasinda Bel.nelxalq miqyasda tamnan fundamental iglar
gdriilrntig, miixtalif iqrq qebuledicilari, injeksiya igrq manbalari, qeviricilar ixtira edilmigdir.
Azarbaycan Respublikasmda fiziki elektronika - algaq
temperaturlu piazma va qaz bogalmasr elektronikasr istiqamahada da inkiqaf etmigdir. Qcyd etmok lazrmdtr ki bark
cisimlarin elektronikasr va berk cisim eiektronikasr sahasindeki elmi va praktiki nailiyyatlarla miiqavisada plazma va
qaz boqalmasr sahasinda gori.ilan iqlar mriayyan qedar giizagto getsa da lakin onun da olkamiz, xalqtmrz elaca da Beynalxalq elm iciimaiyyati qargrsrnda xidmatlori darulmazdrr.
Bela kL 1955-ci ilda Moskva Dovlat Universitetina plazma
fizikasr sahasinda namizadlik dissertasiyasr miidafia edarek,
Azarbaycan Dovlat Universitetinda elmi-pedaqoii ige baglamrq Qafar ibrahim oglu efandiyev faaliyyatinin ilk giin.larindan Az-arbaycan Respublikasrnda elm va texnikanm, elaca
da sanayenin apano va istiqamatverici sahelarinden biri
olan fiziki elektronika iizra biliklarin ganc nasla tadrisina, ali
va yiiksak ixtisash milli kadrlann hazrr.lanmastna ciddi diqoet
152
Qafar ibrahim o[lu Ofandiyev
(L92+199n
Cdrkamli alim, pedaqoq, elm va tahsil
tagkilatErsr. Azarbaycan Dovlat Universitetini
(1951) va Moskva Diivlot Universitetinin aspiranturastnr (1 954) bitirmig, 6mriiniin sonunadak Azarbaycan Dijvlat Universitetindo
elmi-pedaqoii faalilyat gijstarmigdir. Azarbaycanda qaz bogalmasr va plazma elektronikasr sahasinda ilk elmi tadqiqatlan ba$lamrg,
bu istiqamatda layiqli elmi moktob formalagdrrmrgdrr. Bakr Drivlet Universitetinda Fiziki
elektronika kafedrasrm yaratmrq (1970) va uzun miiddat onun miidiri
olmu$dur (1970-7992). Fizika-riyaziyyat elmlari doktoru (1975),
professor (7977), ELmi-pedaqoii faalilyari dijvriindo t5 namizadlik
dissertasivasrna rahbarlik etmig, I monoqrafiyamry 100_dan
Eox elmi
m allifi
olmuqdur.
yetirmig, bu istiqamatda br.itiin vasitalardan istifado etmig rra
naticada, hamin sahada Respublikada bctytjLk elrni potensial
yarada bilmigdir. Q harnin dovrda nainki keqrnig Sovetler
ittifaqr makamnd4 eleco de biiti.in diinyada plaz:na fizikasr
va fiziki elekkonikafln digar sahalorinda bciyiik niifuza malik
g<irkamli alimlardan prof. V.L.Qranovskiy (SSRI EA,
Energetika trstitut'r;, A.V.Nedaspasov (SSRi EA, yiiksak
Temperaturlar Fizikasr, Atom Enerjisi ihstihrtu), E.I.Asmov_
skiy (SSRi EA, Yriksek Temperaturlar Fizikasr), L.N.Dobretsov (SSRI EA, Fizika-Texnika institutu;, M.V.eomol,unova
(SSRi EA, Fizika-Te>crika fnstitutr:;, M.A.yelqayeviq (Belarusiya EA, Fizjka instituhr), S.E.Fr$ (Leninqrad Diivlat Uni-
versiteti), Y.M.Kaqan (teninqrad D<ivlat Universiteti),
L.A.Sena (SSRI EA, Sabit Car".yan ihstituru), S.M.Rrvkin (SSRI
EA, Fizika-Texnika ihstitutu), M.Davrdoviq (JkrayrLa
ls3
EAe
Fizika ihstitutu), A.Y.Tonteqode (SSRI EA, Fizika-Texnika Institutu), E.Y.Zanqberq (SSRI EA, Fizika-Texnika ihstitutu),
A.A.Zaytsev (M.V.l-omonosov adma MQ[I), L.Y.Minko
@elarusiya EA, Fizika institutu), G.A.Mesyag (SSRI EA, Fizika
irstitutu), V.V.Sobolyev (SSRI EA, Fizika instituiu) va baqqaIan ila srxr elmi-yaradroirq alaqalari yaratmlg, bu alaqalardan
istifada ederck onlann elmi maktabiarinda qrsa bir vaxt
arzinda Respubl,ikamz iiEiin Eox zaruri olan yiiLksak ixtisasl
elrnipedaqoji kadrlann yetiqdirilmasina nail olmugdur. Prof .
Q.LOfendiyev elni z-amanda Azarbaycan Dtivlat Universitetinda Fiziki elektronika ixtisasr rizra ali tahsilii kadrlar
yetigdirmak va ekni-tadqiqatlar apara bilrnak iiqiin lazrni
maddi-texniki bazamn yaradrlmasrna da nail olmugdur.
Bela ki, 43 illik el-rni-pedaqoji faalilyati dowiinda o, Azarbaycan Dovlat Unir.ersitetinin Fizika fakiiltasinda awalca
(1959-cu ildan etibaran) movcud "Ekperimental fizika" kafedrasrmn bazasrnda fizika faltiitasi tolabalarinin har il
miiayyan qisminin iiqiincr.i kursdan baqlayaraq Fiziki elektronika istiqamatinda ixtisaslaqmasma, bu saheda yiiksak
ixtisash milli kadrlar potensiah yarandrqdan sonra isa (1971ci ilda) miistaqii uFiziki clcktronika" kafedrasrrun ayrrlmasrna naii olmug, 20 il hamin kafcdraya rahbarlik etmigdir.
Bu dovrda kafedrada Sovetlar irtifaqrnrn an aPancr Universitetlerinin tadris va elmi tecri.ibalarindan istifada edarak
mi.iasir dow va ittifaq iigiin talablara tam cavab veran tadris
planr va prosesi, tadris laboratoriyalarr yaradrlmlg, elmitadqiqatlar aparrlmrqdrr. Q,I.Ofendiyevin Azarbaycar Dcivlat
Universitetinde yaratdrf,r "Fiziki elektronika" elmi maktabi
Bel.nalxalq arenada kifayat qador niifuza malikdir. Onun
yetirdiyi 15 elmlar namizadi indi Bakt Dovlat Universiteti ila
154
yanagl, Azarbaycan Respublikasmm digar ali maktablarinde
da gahqrr va fiziki elektronika sahasinda ali tahsilli, elaca
da
yiiksak ixtisash milli kadrlann yetiqdirilmasi iginda faal
igtirak edirlar.
Fiziki elekkonika kafedrasrrun bazasrnda
(1994-cii ilda) hamin kafedraya 1992_ci ildan
sonralar
etibaran
rahbarlik edary Azarbaycan Dcivlat Universitetini 196g_ci
llda <Farqlanma diplomu" ila bitirmiq va SSRi EA Fizika_
Texnika instihrhrnda .,Bark cisimlerda qzmar elektron effektlari" rizre aspirantura keqrniq, f.-r.e.d., prof. O.$.Abdi
nor,'un birbaga tagabbi.isii ila
"Fiziki elektronika, ixtisasr
izra bakalavr, 1997-ci ildan isa
<Fiziki elektronika, ist_
qamatinda
"Optoelekhonika,, <Bark cisim elekfronikasro,
elekEonikasr"
ixtisaslagmalal iizra magistr
"Plazma
hazrrhf,rna baglanmrgdrr.
Homin dovrdan baqlayaraq bu istiqamat iizra har il
Bakr Dciviat Universitetinda 50 nafero qadar bakalavriat, 10
nafara qedar magishatura pilaleri iizra talaba qabul
olunur. Fiziki elektronika istiqamatda mi.itexassis hazrr_
lamaq iigtin kafedrada ,,Vakuum texnikasrmn asaslan,,
"OPtoelektronika", "Mikro- va nanoelektronika>, (Radiofizika", "Radioelektronika", <Bark cisim elektronikasr>,
<Plazma va qaz boqalmasr elektronikasr,, ,.ifrat ytiksak tez_
likler elektronikasr",
"Elekkon cihazlan>,,,Emissiya elektronikasr>,
"Sxem texnikaso>, <<Plazma texnologiyasr,, tadris
laboratoriyalarr ila yanagl,
"Bark cisimlarin elektronikasr>,
"Plazma elekkonikasr,', "Bark cisimlarda kontakt va sat}
hadisalarir, <Nazik tabaqalar elekfronikasr>) rizra elm tadqiqat iqlarinin apanlmasr iiErin de baza yaradrlmrgdrr.
Kafedrada bakalavr pillasinda tahsil alan talabalara
..Umumi fizika", nRadi ofizlka>, "Vakuum texnikasrmn
asaslan>, <Elektron texnikasrmn materiallarr", "Bark
cisimlarin elektronikasr", "Plazma va qaz bogalmasr elektronikasrr, "Emissiya elekhonikasrr, "Sxem texnikaslr, nElektron va ion cjhazlan", "Elektron optikasrr,, "Bark cisimlarin
elektronikasr,>, <Kvant elektronikasr', "ifrat yiiksak tezlikIar elektronikasrr, .,Mikro- va nanoelektronikarun asaslanr,
"Fiziki elektronikantn asaslanr, magistratura pillasinda
tahsil alanlara isa "Fiziki elektronikarun nazari asaslanr,
miiasir Problemlad>, <Fiziki elektro"Fiziki elekhonikamn
nikanrn tarixi va metodologiyast", "Plazma elekfionikaslrun
nazari asaslarr>, "Vakuum texnikasl elementlarinin f izikasr
va texnologiyasl>, (Plazma va qaz bogalmasl cihaziarl>).
..Nanotexnologiya>, "Materialgiinashq", "Elektron cihazla-
rrnrn layihalandirilmasi va texnologiyastr, "Radioelektronika>, "Elektron-ion va plazma texnologiyasr,r, "Optoelektronikarun nazari asaslarl", <YarrmkeEirici mikroeiektronika", "Bark cisimlarda kontakt va sath hadisalari,,,
..Bark cisimlarin elektron nazariyyasir, "Mikroelektronikarun nazari asaslart,, ninformasiyarun optik iglanmesi,,
nPlazmantn
"Lazerli optoelektonikarr,,,Qaz lazerleri",
diaqnostikasrr, *.Plazma eiektronikasrrun miiasir prob-
lemlari,, fanlari tadris olunur. Eyni zamanda bakalavriat va
magistrantlar elmi tadqiqat iglari, buraxrhg iglari, magish
dissertasiyalarr yerina yetirirlar.
Fiziki elektronika kafedrasrnrn amekdaglan tarafindan
"Qisman nizamsrz materiallarda vo yarrmkeqirici strukturlarda elektron proseslari>, <Metal - yanmkeEirici kontaktlarrnrn elektronikaso,, "Mrirakkab terkibli yanmkeEirici
nazik tabaqelar va onlann osasmdakl heterostrukturlann
t56
fizikasr va elektronikasr,, <Algaq temperafurlu plazma
problemlari", <Elekhik bogalmalaniun
tasirinin
tadqiqi> istiqamatlarinda Eox maraqh ve^.ihitl"r"
ahamiyyatli elmi_
tadqiqat iglari apanJrr. Bu iglarin naticalari har iI Beynalxalq
va Regional ehamiyyatli naErlarda L0Jarla elmi maqala
g-aklinda derc olunur, Beynalxatq va Regional miqyash Elmi
Konfranslarda maruza edilir.
Kaledrarun amakdaglan tarafindan son bir nega il
arzinda Azarbaycan dilinda ali maktablar iiqtin .,Radio_
fizikamn asaslan,, ..Optoelektronikar, oBark cisim elektro_
nikasrr,
"Vakuum texnikasmrn asaslan,, <Kvant elektroni_
kasr>, <$tia texnologiyasr>, oElektron te><rtikasuun
materiallan", <.ifrat yiiLksak tezliklar elektronikasD,, ..Fiziki elektro_
nikarun tarixi va metodologiyasrr, ..Elektron cihazlanr,
"Radioelektronikarun asaslan, kimi id hacmli darslik va
dars vasaitlari yazilmrg lGdan qox namizadlik va
doktorluq dissertasiyalan mtidafia olunmugdur.
Bu taqdiralayiq iglar, hala 50 il tjnca professor
5
e.I.Ofan_
diyevin Azarbaycan Drivlat Universitetinda tamalini
qoyduf,u va briyi.ik zahmat mriqabilinda formalagdrrdrfir
<Fiziki elektronika> elm-tadris maktabinin yetigdirmalarinin aksariyyatinin indi Beynalxalq miqyasda elmi icti_
maiyyet tarafindan tarundrir Bakr Drivlat Universitetinin
fiziki elektronika kafedrasrrun amakdaglan f._r.e.d., pro_
fessor O.$.Abdinov (Leninqrad, SSRI EA, FTL prof. L.e.
Paritski, prof. S.M.Rrvkin), f.-r.e.d., professor g.e.Osg".ov
(Leninqra4 SSRI EA, SCI, prof. L.A.Sena), f.-r.e.d.,
professor O.X.Muradov (Leninqrad, LDU, prof . S.E.Frig,
prof. Y.M.Kaqan), f.-r.e.d., prof. N.M.Mehdiyev (Bakq BDU,
prof. O.$.Abdinov), f.-r.e.n., dos. R.F.Mehdiyev (Azarbay-
can'MEA fi, atua' H.B.Abdullayev), f'-r'e'n, dos N O'Mammadov (Leninqrad, SSRI EA SCi, prof L.A.Sena), f'-r'en,
dos. D.B.Davudov (Belamsiya EA, Fi akad. M.A.Yelgayeviq),
f.-r.e.n., dos. K.M.Daqdamirov (BDU, prof. Q l Ofandiyev), f r.e.n., dos. Q.i.Qaribov (BDU, prof. Q.i.Ofandiyev), f -r'en,
dos. V.H.Safarov (BDU, dos. R.F.Mehdiyev), f'-r'e n', dos'
Sadrxzade (SSRi EA, Yiiksak Temperaturlar Fizikasr, Atom
Enerjisi institutu prof .A.V.Nedaspasov), f'-r.e'n', dos. T'X Hiisey,nov (BDU, prof. O.X.Muradov), f -r'e'n', dos' H'M'Mammadov (BDU, prof. O.$.Abdinov), f.-r.e.n M'N A[ayev @DU,
prof. Q.i.Ofandiyev), f.-r.e.n. i.G.Pagayev (BDU, prof'
(BDU, prof A $'Ab$.Q.Osgarov), f.-r.e.n. N.O.Rahimova
dinov), S.i.Omirova (BDU, prof O.$.Abdinov) tarafindan
hayata kegirilir.
Goriilan va apanlan iqlarin u$urlarr Azarbaycan Respublikasrnda Eox yaxm galacakda fiziki elekkonikamn
gi,iclii elmi-pedaqoji va mijhandis potensiah, maddi-texniki
bazasr ila yanagr, ham da kifayat qadar yiiksak ahamiyyata
malik praktiki tatbiq sahalarinin da yaranacaSrm vad edir'
indi da Azorbaycan MEA-mn Fizika va Radiasiya Problemlari institutlannda, Bakr Dtivlat Universitetinin fizika
fakiiltasinin kafedralarnda va Fizika Problemlari Elmi-Tadqiqat institutunda, Azarbaycan Texniki Universitetinda,
Azarbaycan Memarhq va in5aat Miihandislari Universitetind4 Azarbaycan Pedaqoji Universitetinda, Sumqayrt
Dovlat Universitetinda Naxgvan Dtivlot Universitetinda bu
sahalardo ham fundamentaf ham da praktiki ahamiyyot va
maraq kasb edan kompleks tadqiqatlar apanlr' Son illar
Azarbaycan MEA-run Fizika institutunda va Bakr Ddvlat
Universitetinda nanotexnologiva sahosinda da iglar aparrilr.
96.2. Osas
istiqamatlar
1959-or ildo Azarbaycan EA-run Fizika va Ril,aziyvat
.instifutunun
bazasrnda mi.istaqil Fizika institutunun
yaradrlmasr, respublikada fiziki elekfronikamn
inkiqafrna
griciri takan vermigdir. ersa mriddatda insfitutda fizikanrn
digar saholeri ila yanagr, yanmkegirici geviricilarin
lizikasy
bark cisim elckkonikasr, bark cisim hzLkasr, griciii anizotrop kristallarrn fizikasr, yriksakgarginliklar iizikasr va
texnikasr, yanmkegiricilaraa difftziya hadisalarini kom_
rieks iadqiq edan iaboratoriya va sahalar formalagdrrrlmrqdrr. institutun Selen Elm-Islehsntai Birtiyi, Reqistr Xiisu-si Konstruktor Burosu yaradrlmrgdrr,
Ham Fizika instihr_
tunda, ham da bu tabe qurumlarda varrmkeEiricilar va
d ielektri kiar f izikast, kompozisil.ah
bark cisimlarin fizlka st,
elekirofiz-ika vo energetjkamn pro-blernla4 yalmkeqirici
materialiann terxnologiyasr sahaiarinda taclqiqatlar apanl_
mt$drr. Hamin tadqioatlar tfi.atttajbslar, ktent gunrrlnr, I*tant
ndqtalar haqqtnda deyarli elmi fikirlar sci;4amaya imkan
vermakla y'anaq;r, ham do geniq diapazonCa istifada oluna
bilan giiaqabulediciiarimn, yanmkeEirici igrq diodlarrun va
lazerlarin yaradrlmasr
iigin stimul
oLnugdur. Eyni
zamanda lavh kristal quruluglu yeni varrmkegirici mate_
riallar airnmrg, cnlarin elektron va raqsi horakat spektrlari
iivranilmigdir" Hamin materiallarda sLimuliagdrnlmtg Eiialannia mrigahido o.lunmug, b:rk cjsim fizikasrnda- ycni olrvekt - elcktron-ciegik mayesi agkar edilmiqclir. Tadqiq oltr
t iar',. !ayli krisrailalda elektron-dcgik nravesinin kriHk
tenperaiururr.'.rii v'Ji<sak qiymalinin aitnmasr iniinrkr.ili"
.liErLLsC'.ri. l,3vlr 11";c.3it2'da her.ci.ri.L-. ial,,a'oir maraqil
159
Holl miiqavimatinin kvanflannasr miigahida edilmisdir ki, bu da hamin kristallarda ikiitlqiilii elektron
qazmm movcud oknasrna siibutdur'
hadisa
:
Mahz Azarbaycan Respublikasrnda apanlan tadqiqatlar
sayasinda iigqat layh birlaqmalar asasmda yeni seqnetoelektrik yanmkeqirici materiallar sinfi kagf edilmiq' neytronoq.rfii trdqiqrtiarla qeyri-rniitenasib fazalann movcudlu$u
agkar otunmuqdur. Hamginin daha gox miniiatiir mikroelekhon cihaztann yaradrlmasr, goxkomponentli yarrmkeEirici heterosEukturlarn va metal-yarrmkegirici kontaktfln, yanmkegiricilarda diffuziya va elektrodiffuziya
hadisaiarinin tadqiqi sahasinda fundamental igiar hoyata
kegirilmig halkogenid yanmkeqiricilarda bir srra agqarlarm
miqrasiya mexanizrni aydrrlaqdrnlmrqdr'
Nadir torPaq va qelavi torpaq elementieri ila
aktivlaqdirilmij iigqat halkogenid yanmkegiricilarin fizikasr
va texnologiyasrna dair aparrlan fundamental tt!+euttu'
sayasinda spektrin goriinan oblashnda miixtalil xarici
amillarin (etettrit sahasi, siiratlandirilmig elektron dastasi'
ultrabanovgayi va rentgen giialan) tesiri alunda giialanan
effektiv iiiminessent materiallar ahnm4du'
Kompozisiyah materiallann xassalarinin formalagmasr
aydurlaqdrrrlmrg, yeni kompozit materiallar kompleksi
iglanilmiqdir.
$6'3. QeYdedicilar
1968-ci ilda Azarbaycan EA Fizika in-stitutunda va lelXilsusi Konstruktor Biirosunda alman yanmkegirici mate-
lur
riailann, yaradrlan cihaz va qur$ularrr, kiqik seriyalarda
160
burax masrru tagkil etmak {Lgin
Selen Taoilba Zaoodu yara_
drlrruEdt.
Zavod.a ilk illardan baglayaraq diinya tacnibasinda
ana_
Ioqu olmayan yiiksak talabtara cavab veran
nadir clhaz ve
qurlular ixtira edilmigdir. Bunlara fotoelektron goxaldro_
lannda tatbiq olunan Fototerm va tababatda istifada
olunan
Hipoterm soyuduo cihazlarrm misal gristarmak
olar. Har iki
cihaz 1972-cr ilda Almaniyada Leypsik Beynalxalq yarmar_
kasrnda nQtztl Medala, layiq gcinilrnilgdrir.
Olava olaraq
fiziki tacnlbelarin avtomatlagdnlmasr iigtin bir sua
nadir
qur['ular yaraddm4dr.
Azarbaycan EA Fizika institutunun 1981_ci
ilda yara_
drlm-rq hacriibi-istehsalat Reqistr Xiisusi Kostruktor
Biirosu
tarafindan texnologiyasr iglanmig kompozit
materiallar
snda bir sua yeni qeydedici va gevirici
I
asa_
cihazlann
ni.imunalari yaradrlmrt elektroakustik (mikroforu
telefory
qalrno qurgular), akusto-elektron (filtr, faza geviricilari,
giiclandiricilar), elekEomexaniki (lannqoton,
seysmik qeyd_
edici akseleromeh, hidroforu hidrolokator, giialanma
piro_
detektorlan, temperafurqeydedicileri), akustooptik
va opto_
akustik geviricilar tigrin yi.iksok effektli aktiv kompozit
materiallar alrrmrqdrr.
Elektron hesablama magrrlanndan alnan rangli
tasvirlarin suratini qxannaq riErin xtisusi gapedici qur[rllar
ixtira
edilmigdir. Bu quriulardan Vmera-eallq neyiAitq
Ekpnt_
mentlainda istifada olunmugdur. informasiyamn optik
iglanmasi va <ihirrilmasi iiEiin uzunmriddetli yaddaga
malik,
elekhik garginliyi ila idara olunan maye krista.l elementlar
asasnda proyeksiya ekram hazrrlanmrEdrr.
l6l
temperaturlar
$6.4. infraqrrmrzr ve agaf,r
elektronikasr
1972-ci ildan 2003-cii iladak miistaqil Elmi-Tadqiqat
EA
ihstitutu kimi faaliyyat g6starmiq, sonra isa Azarbaycan
Fizika institutunun tarkibina daxil edilmig Fotoelekhonika
institutunda daha boyiik uflurlar alda editmiqdir' Osas elmi
istiqamati kvant va bark cisim elektronikasr olan bu
institutda spektrin ultrabanovqayi, gdriinan, yaxm' orta va
uzaq infraqrrmra oblastlarda iglayan fotoqebuledici
qurfular, elektron-optik geviricilar, onlar tigiiLn elektron
*ynidr.rtr.n rn va yiiksak effektivliya malik yanmkegirici
materiallano habela yiiksak hassashqh qeyri-standart 6lgii
yaradtlmasr, tadqiqi va tatbiqi iizra iqiar
cihazlannrn
apanlmtgdrr.
Tadqiqatlar darzolaqh yanmkeqiricilarda apqar vo sath
hallarrnrn nazariyyasini yaratmafia, termoelementlarin
hadimetal-yanmkegirici sarhadinda geden fiziki-kimyavi
salarin mexanizmlarini aydrnlaqdrrma[a, yeni elektrooPtika
effektlar aqkar edib tiyranmaya va termoelektrik Eeviricilerinda bir srra elektron proseslarinin tebiatini aydrnlagdir-
mafa imkan vermigdir.
Bu institutda airnan elmi naticaler asasmda keemig
Sovet ittifaqrnda ilk dafa olaraq xiisusi tayinath elektron
soyuducusu vo fotoqabuledicilar ixtira olunmug' onlarrn
seiiyu ilo istehsah toqkil edilmig tasir tezliyi va hassashfima
go." yeguna olar. Dunay fotoqebuledicisi ixtira olunmug' bu
cinaz SSni Atom Eneriisi institutunda idara olunan
termontivo sintez qurSusunda yiiksaktemperaturlu plazmarun srxirq fluktasiyasma nazaret edan qur$uda, lazer
t62
niganlanmasr va masafaolgm asinda, planeta_SF va Arktur
fotoqabuledicilari asasrnda yerin tabii servatlarini tadqiq
edan Kosmos va Resurs tipli kosmik aparatlannda, Mars
planeti va birinci defa olaraq onun Fobos peykinin gaklini
Eakmak va tadqiq etmak iiErin buraxdan -Fobos avtomatik
stansiyada istifada edilmiqdir. RO_I fotoqebuledicisi
vasitasi ila birinci dafa olaraq Marsrn eks terafinin istilik
xaritasi grxanlmrg, bu planetda hayat ehtimalh zonalar
miiayyan edilrnigdir. BF-3111, BF_32U_frpk fotogabul_
edicilari ugan pilotsuz aparatlarda yerlagdirilaralg yerda
olan qurlulan, mina sahalarini va s. aEkar etrnekd4 habela
798+ci1 ilda ilk dafa Moskva qaharinin istilik xaritasini
qxarmaqda istifada edilmigdir. Fotoelektronika insfitu_
tunda hazrrlanan texnologiya asasrnda va bu institutun
amakdaglan bilavasite igtirakr ile ilk dafa olaraq kosmik
aparatda gakisizlik garaitindo bir srra yaumkeqirici bark
mahlullarrn monokristallan goyardilmigdir.
Radiasiya Problemleri institutunun amakdaElan tare_
findan ionlaqdrncr giialann enerjisinin universal ene4i
dagryrcrst olan hidrogena Eevrilmasinin heterogen r adiasiy a
v a termoradias iya risulian takmillagdirilmigdir.
Hidroenergetika va fotoelekkokimyavi texnologiyaiardan, elaca da gtinag ene{isindan istifada etmekla sudan
hidrogen ahnmasrnrn effektiv qurSularr yaradrlmrgdrr.
163
ODOBiYYAT
f anottoe B,lT.Saexrpouura. I u II rou' M': Ouguarrlas' 1961
lgautt BJl. gaexrporu*re r{ KBaHroBbIe npra6opu CB9' M':
'
9ueprut,1972
Talibi M.O., Qaibot: M.A., Hauyezt M'C' Mikroelektronika'
Bakr, Elm, 1975
Izlnrerpa,rr,ur,Ie MI{KPocxeMbt. Cnpanovuux
nol pel'
Tepa6puna'
M.: PaA/o r'r csser, 1983
Iloay,npono4nnxonue npu6oprt Cnpanovnrax no| pe|' fopmuoaa
H.H. M.: gneProroureaar, 1984
Becnrur 7],aztueBocroqHoro or4eaeuzx PAH, 1993, Ns1
leputytcruu 6.C. Ocuorlt gzeKTpoHI'lK'{'{ Mr4KPoDZeKrpoH'rKI't'
Kr,Ie4 Brarqa ruroaa, 1989.
XQpe64oe LlIl, Ocrtosr srreKTPoHr4Kr{' Canxr-flerep6ypr'
SHeproarolrr,re4 ar, 1989.
Daoudia 8.8., Da1damiroo K.M' Radioelektronikann
osaslan'
MaariJ, 2002
Hiinbatoa R.T. Elcktronika, I va Il hissa, Bakr, MaariI' 2002
IIoa pea- @e4opor H./. SaexrpoaHbre, KBaHroBbIc rlplrr6opr't tt
,r"porr"*rpot uxa. Poccttt, "MO r fIO Pocc us" 2002' 550c'
BaI<r,
Caeu*u Bl,
@raarqecxuc ocHoBr'I
9zeKTPoHr'{KI4'
Hoeocrl6raPcx, Poccul, 2003'
Pmahoo M.M., Katamaliyea R.O' Kvant elcktronikasuun asaslan. Bakr, Kiir, 2003
Ilyra A.A.Saexrpoulrxa. Mocx.oa, Poccx-e, "BHV-CII6", 2004'
eidiroo O.$., Mamtodoo H-I\4. Bark cisim elekkonikasr' Bakr'
Tahsil 2004
Abilittoo A.$., Mammadou
ILV.
OPtoelektronika' Bakr, Maari{,
200s
@u,l,atee
AM., Tay1rutt tr4,1'1., Tputuanxoe M.A. TsepAoren'nat
2005.
Qoroeaexrporrttxa, Mocrtra, @uzv,ar xwuru,
164
t
Ohmad gahvalad
oltu Abdinov (1945) _ Bakl
Ddvlat Universitetinin fizika fakiidtasini (1968), SSR1
EA Fizika va Texrrika instituh_mun aspiranturasmr
971) birirmi$dir.
iaka-i,y adw at elmlari doktoru
nrgrissorlte8l), Nyu-york EA haqiqi iizvii
(1995), Bak Ddvlat Universitetinin - l,Fiziki
elektronika" kafedrasrun miidiri (1992_ci ildan), 30_
dan qox namizadlik va doktorluq dissertasiyal#run
elmi rahbari, 30G.dan Eox elrnl maqalanin va
ixtirarun, ali maktab talabalari iigiin 3' darsliyin
miiallifidir. Bark cisimlarda tarazhqda ol-ayan
elektron proseslari va Bark cisim -elektronikasr
sahasinda tarunmrg tadqiqatg alimdir.
(1
jllllf,
F
Ragid Farzah oflu Mehdiyev (1935) _ Bah Dctvlat
Universitetinin fizika fakiiLltasini (1959) va SSRi EA
Fizika
(1
va Temika instifutunun aspiranturasrru
. Fizrka-ny anry at eimlari nami-
9_6r) bitirmi gdir
zadidir (1964). Bak Dtjvlat Universitetinin Fizika
fakiiltasi "Fiziki elekhonika,, kafedrasrrun dosen_
tidir (1972-ci ildan). 1 namizadlil dissertasiyasrrun
elmi rahbari, ali maktablar iiqtin
1
darsliyirg
l'OO_dan
qox elmi maqalanin miiallifidir. Bark cisimlarin
elektronikasl sahasinda tadqiqatlar apanr.
,,.,*.
-'**t
Tarlan )Gnbaba o[Iu Hiiseynov (1957) _ Bajcr
Drivlat Universitetinin fizika fali.iltasini (19g4) va
Tp,..Ttutu- (1993) bitirmigdir. Fvika_nyaziryat
elmlari namizadidir (1994).
\/
Ba.ku Ddvlat Universileti
fizika faliiLltasinin dekan miiavini (2000-ci ildan) ve
"Fiziki elekhonika" kafedrasrrun dosentidir (2006ci
ildan). AIi maktablar iigiin 4 dars vasaitiniru 30_dan
gox elmi maqalanin miiallifidir.
eaz bogalmasr va
plazma elektronikasr sahasinda tadqiqatlar apanr.
Negrilyatdirektoru:
Kompyuter dizaynr
Korrektorlar:
:
XanlarHasenli
Elnur Babayev
Xuraman Oliyusif qrzr
Raqif Vaqifo[lu
ABDiNOV Ohmad gahvalad oilu
professor,
fizika-riy aziyy at
-
elmlai doktoru;
MEHDiYEV Ragid Farzati oflu
-
dosent, fizika-riyaziyyat elmlari namizadi;
HUSEYNOV Tarlan Xanbaba of,lu
-
dosent, fizika-riyaziyy at elmlari namizadi
rizixi nErrRoNiKANrN
TARixi ve METoDoLoGiYASI
(ilars uasaiti)
Yrfrlma[a verilib: 23101.2008. Qapa imzalamb: 0l/03.2008.
Format: 60x90 l/16. Ola ndv ka[rz. Rizoqraf gap Usulu. gerti gap
veraqi: 10,0. Tirajr: 500 n0sxa. Sifarig
Ne41.
<Leman Negriyyat Poliqrafiyu MMC-de gap edilmigdir.
v
Download

l_.",.,.,,"1