DERS FZKTE ZEL KONULAR KONU YARI LETKENLERN TARHSEL

DERS: FİZİKTE ÖZEL KONULAR KONU: YARI İLETKENLERİN TARİHSEL GELİŞİMİ

Yarı İletkenlerin Tarihsel Gelişimi Başlangıç tarihi olarak kabul edilebilecek 1839’da Alexandre Edmond Becquerel aynı elektrolit içine batırılmış iki elektrottan biri üzerine ışık düşürmüş ve bunlar arasında bir potansiyel fark oluştuğunu gözlemlemiştir. Belli bir süre sonra 1883’te Faraday gümüş sülfatın direncinin sıcaklıkla azaldığını tespit etmiştir.

1915 yıllarına doğru ise galen algılayıcılar, 1920 de ise selenyum ve bakır oksit algılayıcıların kullanımı başlamıştır. 1923 yılında Schottky’nin yayınladığı kuru doğrultmaçlar (redresör) teorisi, yarı iletkenlerin teorik incelemesinde ilk adım olarak kabul edilmektedir.

İkinci dünya savaşı ile birlikte önemli bir yer teşkil eden radar gereksinimleri yarı iletken diyotların gelişimlerine kapı aralamıştır. Diyotlar, bir yönde akan akıma karşı çok yüksek direnç gösterirken, diğer yönde akan akıma karşı ise çok az direnç gösteren yarı iletken devre elemanlarıdır.

1958 yılına gelindiğinde ise Amerika Birleşik Devletleri’nde Brattain ve Bordein tarafından nokta temaslı algılayıcıların keşfi gerçekleşmiştir. Yarı iletken diyotlar ilk olarak nokta temaslı kristal diyotlar halinde kullanıma girmiştir.

Transistörler 1948 yılına gelindiğinde Walter H. Brattain ve John Bardeen kristal redresör yapmak için ABD’deki Bell laboratuarlarında çalışmaya başladılar. Deneyler sırasında Germanyum kristalinin ters akıma daha çok direnç gösterdiği ve daha iyi bir doğrultma işlemi yaptığı gözlemlendi ve böylece germanyum redresörler ortaya çıktı.

Brattain ve Bardeen Germanyum redresör ile yaptıkları deneylerde; Transistörü keşfederek elektronik dünyasında gerçek bir devrim yarattı. Adını 'Transfer - Resistor' yani taşıyıcı direnç kelimesinden alan transistör'ün geliştirilmesine daha sonra William Shockley de katıldı ve bu üçlü 1956 yılı nobel fizik ödününe layık görüldüler.

İLK TRANSİSTÖR

Transistörler; akım ya da gerilimdeki ufak değişimlerle daha büyük akım yada gerilimleri kontrol eder. Yarı iletken malzemeden yapılmış elektronik devre elemanıdır. Çalışması ve fonksiyonları diyottan çok farklıdır.

Yarı iletken teknolojisinin sıçrama noktası olan Transistörler elektronik sanayide devrim olarak nitelendirilecek gelişmelere yol açtı. Cep tipi hesap makineleri, bilgisayar, televizyon alıcıları ve birçok alanda kullanıldı. Piyasada bulunan bazı Transistörler şunlardır. Bunlar plastik veya metal kılıf içindedirler

GÜNEŞ PİLİ Yüzeylerine gelen güneş ışınları aracılığı ile yenilenebilir güneş enerjisine doğrudan kullanılabilir elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken maddelerdir.

. İlk kez 1839 yılında Becquerel, elektrolit içerisine daldırılmış elektrotlar arasındaki gerilimin elektrolit üzerine düşen ışığa bağımlı olduğu gözlemleyerek fotovoltaik(güneş pili) olayını bulmuştur. Katılarda benzer bir olay ilk olarak selenyum kristalleri üzerinde 1876 yılında G. W. Adams ve R. E. Day tarafından gösterilmiştir

. Bunu izleyen yıllarda çalışmalar bakır oksit ve selenyuma dayalı foto diyotların, yaygın olarak fotoğrafçılık alanında ışık metrelerinde kullanılmasını beraberinde getirmiştir. 1914 yılında fotovoltaik(güneş pilleri) diyotların verimliliği %1 değerine ulaşmış ise de gerçek anlamda güneş enerjisini %6 verimlilikle elektrik enerjisine dönüştüren fotovoltaik (güneş pilleri) diyotlar ilk kez 1954 yılında Chapin tarafından silikon kristali üzerine gerçekleştirilmiştir.

Fotovoltaik güç sistemleri için dönüm noktası olarak kabul edilir. Güneş pillerinin yeryüzünde de elektriksel güç sistemi olarak kullanılabilmesine yönelik araştırma ve geliştirme çabaları, 1954’lerde başlamış olmasına karşın, gerçek anlamda ilgi 1973 yılındaki “ 1. petrol bunalımı”nı izleyen yıllarda olmuştur. Amerika’da, Avrupa’da, Japonya’da büyük bütçeli ve geniş kapsamlı araştırma ve geliştirme projeleri başlatılmıştır.

Elektronik aygıtların boyutlarının gittikçe küçültülmeye çalışılmasının 2 temel nedeni vardır. Birincisi; bir entegre devreye çok sayıda transistör konulması ile daha çok aygıtı daha küçük hacimlere sıkıştırıp elektronik donanımların hem boyutlarını hem de maliyetlerini düşürmektir. İkincisi; daha hızlı çalışan ve birim zamanda daha çok işlem yapabilen aygıtlar üretmektir.

DERSİN SORUMLUSU DOÇ. DR. HAKAN ŞEVKİ AYVACI HAZIRLAYAN HANİFİ TURUNÇ 232065 3A (II. Ö. ) SAYGILARIMLA