Bilgisayar²n iτini aτ²p bakt²≡²m²zda anakart, ekran kart², ses kart², fax-modem gibi kartlar² g÷rⁿrⁿz. Bunlar²n ⁿzerinde de en ba■ta entegreler, direnτler, kondansat÷rler vb. de≡i■ik elektronik elemanlar bulunmaktad²r. Ayr²ca RAM'ler de entegreler ■eklinde bulunmakta ve temel olarak transist÷r yani yar²iletken mant²≡²n² ve teknolojisini kullanmaktad²r. ▌■te az ÷nce s÷zⁿnⁿ etti≡im gibi bilgisayar alan²n² meslek olarak seτecek bir ki■i teknik olarak bilgisayar²n tⁿm donan²m²n² olu■turan bu temel bilgileri ÷≡renerek i■e ba■lamal² ve bunlar² ⁿst ⁿste in■a ederek teknik bak²■ aτ²s²n² kazanmal²d²r. Bu k÷■ede temel yar²iletken yap²s² ile bunun olu■turdu≡u diyot ve transist÷r kavramlar² ⁿzerinde durarak yaz²lar²ma ba■layaca≡²m. Daha sonra birbirini izleyen ve tamamlayan konularla yaz²lara devam edece≡im. Biraz uzun soluklu bir τal²■ma olaca≡²n² dⁿ■ⁿnⁿyorum ve bu yaz²lar² izleyen bir okurun bilgisayar konusuna teknik olarak hakim olabilmesini hedefliyorum. Sizlerin de yaz²lar hakk²ndaki dⁿ■ⁿncelerinizi iletmenizi ve etkile■im iτerisinde bu yaz²lar²n haz²rlanmas²na ortak olman²z² dileyerek ilk haftaki konular²m²za ba■lamak istiyorum.
Bir mikroi■lemcinin temelini transist÷rlar olu■turur. Yeni bir i■lemci piyasaya τ²kt²≡²nda onu tan²tan yaz²lar²n ve konu■malar²n iτerisinde kaτ tane transist÷rden olu■tu≡u mutlaka belirtilir. Ayn² ■ekilde bilgisayar²n ve di≡er kartlar²n yap²s²nda bulunan entegreler de transist÷rlerden olu■maktad²r. Teknolojik geli■melerle bir transist÷r o kadar kⁿτⁿk boyutlarda elde edilerek bu entegrelerin iτerisinde yer almaktad²r ki ortalama bir mikroi■lemcide milyonlarca transist÷rden s÷z etmek mⁿmkⁿndⁿr. ▌■te bu transist÷rlerin yap²s²n² olu■turan yar²iletken mant²≡²ndan k²saca bahsed
erek
diyot ve transist÷rler hakk²ndaki bilgileri vermek istiyorum. Temelde bir
diyot veya transist÷r olu■turabilmek iτin yar²iletken dedi≡imiz germanyum,
silisyum selenyum gibi maddelerin P ve N tipi madde olarak elde edilmeleri
gerekmektedir. Daha sonra bu P ve N tipi maddelerin uygun ■ekilde yan yana
getirilmesiyle de diyot yada transist÷r elde edilebilmektedir. Burada ÷rnek
olarak germanyum ve silisyum ⁿzerinde durmak istiyorum. Germanyum ve silisyumun
son y÷rⁿngelerinde 4'er elektron bulundurmaktad²r.Bu yⁿzden de karars²z bir yap²ya sahiptirler ve elektron almaya da vermeye de yatk²nd²rlar. ▌■te bu durumdaki germanyum yada silisyum maddeleri uygun bir yabanc² madde ile kar²■t²r²l²rsa P ve N tipi maddeler elde edilebilir ki bu maddeler diyot ve transist÷rⁿn temelini olu■turmaktad²r. ╓rne≡in
germanyum
maddesi arsenik maddesi ile uygun miktarlarda kar²■t²r²ld²≡²nda arseni≡in
son y÷rⁿngesinde bulunan 5 elektrondan 4'ⁿ ayr² ayr² germanyumun 4 serbest
elektronu ile ba≡ yapar ve arseni≡in 1 serbest elektronu bo■ta kal²r.Kristal yap² iτerisindeki ba≡ yapamayan bu elektron serbest bir ■ekilde hareket ederek elektri≡i iletir. ▌■te arsenik kat²lan germanyum kⁿtlesi bu ■ekilde d²■ar² elektron verebilmesi dolay²s²yla negatif yⁿklenmi■ olur ve N tipi madde olarak adland²r²l²r. Ayn² zamanda fazla elektron meydana geldi≡i iτin bu yap² verici(donor) olarak da ifade edilmektedir. P tipi madde de benzer ■ekilde germanyuma uygun bir madde eklenmesi ile olu■maktad²r. ╓rne≡in son y÷rⁿngesinde 3 elektron bulunan
indiyum
germanyuma uygun miktarlarda kat²l²rsa indiyumun son y÷rⁿngesindeki bu 3
elektron germanyumun 4 elektronundan 3 tanesi ile ayr² ayr² ba≡ yapar ve
germanyumun 1 elektronu bo■ta kal²r. Germanyumun bir elektronu ba≡ yapma
ihtiyac² g÷sterece≡inden bu kristal yap² elektriksel dengeyi sa≡layabilmek
iτin elektrona ihtiyaτ duyar. D²■ar²dan elektron almak isteyen 1 elektrona sahip bu kristal yap²ya oyuk ad² verilir. D²■ar²dan elektron gereksinmesi olan bu kⁿtle pozitif yⁿklenmi■ olaca≡²ndan P tipi madde olarak adland²r²l²r. Ayn² zamanda elektron alma ihtiyac² iτinde oldu≡undan bu yap² al²c²(acceptor) olarak da ifade edilir. ▌■te bu P ve N maddeleri yukar²da bir kaτ kez s÷zⁿnⁿ etti≡im gibi diyot ve transist÷rⁿn temelini olu■turur. ▐imdi s²ra bu iki maddeyi birle■tirerek PN birle■meli bir diyot elde etmeye geldi.
Resim-4'te g÷sterildi≡i ■ekilde P ve N tipi maddeler yan yana getirilip
birle■tirildi≡inde diyot yap²s² elde edilmi■ olur. Bu yap²da ilk anda N
ve P maddeleri iτerisindeki serbest elektronlar ve oyuklardan birle■me yⁿzeyine
yak²n olanlar hareketlenerek birle■meye ba■larlar. Bunlar²n birle■mesi ile
iki madde aras²ndaki birle■me yⁿzeyi τevresinde gerilim setti ad² verilen
ve ad²ndan da anla■²laca≡² gibi gerilim geτi■ine engel olan bir set olu■ur.
Bu durum gerτekle■irken ayn² zamanda P tipi maddedeki negatif yⁿkler N tipi
maddedeki elektronlar² kendi bulunduklar² b÷lgede birle■me yⁿzeyinden d²■a
do≡ru iter, τⁿnkⁿ ayn² tipteki yⁿkler birbirini iterler. Benzer ■ekilde
N tipi maddedeki pozitif yⁿkler de P tipi maddedeki oyuklar² kendi bulunduklar²
b÷lgede yine birle■me yⁿzeyinden d²■a do≡ru iter. B÷ylece birle■me yⁿzeyinde
bir gerilim setti olu■mu■ olur ve oyuklar ile serbest elektronlar d²■ yⁿzeylerde
toplan²r. P ve 
N
maddelerinin d²■ yⁿzeylerine birer elektrot ba≡lan²p da diyot olarak kullan²lmalar²
s÷z konusu oldu≡u zaman P maddesinin ucu (+) kutup yani anot, N maddesinin
ucu da (-) kutup yani katod olarak adland²r²l²r. Buraya kadar anlat²lanlar
Resim-4'te bir arada g÷sterilmi■tir. ▌■te elektronik devrelerde yayg²n olarak
kullan²lan diyot eleman²n²n yap²s² bu ■ekilde olu■turulmakta. Bu eleman²n
nas²l τal²■t²≡²n² da anlatarak yaz²ya devam etmek istiyorum. Diyot, yap²s²n²
anlat²rken de dile getirdi≡im gibi + ve - olarak iki baca≡a sahip bir elektronik
elemand²r. Bir devrede diyotun do≡ru ve ters polarizasyonu yani ba≡lanmas² s÷z konusu olabilir. Normalde diyot hiτbir gerilim kayna≡²na veya devreye ba≡l² de≡ilken yukar²da anlatt²≡²m gibi olu■an gerilim setti dolay²s²yla yal²tkan yani ak²m geτirmeyen bir durumdad²r. E≡er diyot do≡ru polarma ile gerilim kayna≡²na ba≡lan²rsa yani diyotun + (anot) ucu gerilim kayna≡²n²n + ucuna ve diyotun - (katot) ucu da gerilim kayna≡²n²n - ucuna ba≡lan²rsa diyot iletime geτer yani ⁿzerinden ak²m geτirmeye ba■lar. Bunun tersine diyot ters polarmaland²r²l²rsa yani anoduna gerilim kayna≡²n²n - ucu ve katoduna
gerilim
kayna≡²n²n + ucu ba≡lan²rsa diyot ters ba≡l² olarak yal²tkan olarak kal²r
ve ⁿzerinden ak²m geτirmez. Aτ²klad²≡²m²z τal²■ma biτimiyle diyot bir anahtar
gibi davran²r. Do≡ru y÷ndeki ba≡lant²da ak²m geτirir ve kapal² anahtar g÷revi
g÷rⁿrken ters ba≡lant²da ak²m geτirmez ve aτ²k anahtar g÷revi g÷rⁿr. Bu
durum Resim-6'da g÷sterilmektedir. Diyotlar belli gerilim de≡erleri alt²nda
τal²■abilirler ve bu de≡erler a■²ld²≡²nda diyot yanar. Yani do≡ru polarmada
da ters polarmada da diyotun dayanabilece≡i maksimum de≡erler vard²r ve
bunlar a■²ld²≡²nda diyor bozulur.Diyotlar de≡i■ik tiplerde imal edilirler ve de≡i■ik g÷revler yerine getirirler. ▐imdi de baz² diyot tiplerinden bahsederek bu ayki yaz²y² tamamlayal²m. 1N serisi olarak adland²r²labilecek olan diyotlar de≡i■ik gerilim de≡erleri iτin farkl² say²sal de≡erler alarak ifade edilirler. ╓rne≡in 1N4001, 1N4007, 1N4148 vb. Daha τok do≡rultucu ve anahtarlama amaτl² kullan²l²rlar.
▌kinci tip diyot olarak Zener Diyot say²labilir. Zener diyot ■imdiye kadar s÷zⁿnⁿ etti≡im standart diyotlar²n ters delinme gerilimi esas²yla τal²■²r. Regⁿle devrelerinde τ²k²■ gerilimini sabit tutmak amac²yla kullan²l²rlar. Zener diyotlar τal²■t²klar² gerilim de≡erlerine g÷re
adland²r²l²rlar
ve adland²r²ld²klar² gerilim de≡erlerinde gerilimi sabitlerler. ▄τⁿncⁿ olarak
LED diyotlar say²labilir. Bunlar da ²■²k yayan diyot dedi≡imiz ve elektronik
devrelerde ve dijital sistemlerde g÷sterge olarak kullan²lan diyotlard²r.
Do≡ru polarma alt²nda ²■²k yayarlar. Rengine g÷re ²■²k verme gerilimleri
de≡i■ir. Genel olarak k²rm²z² LED 1,5V'ta, sar² LED 1,8V'ta, ye■il LED ise
2,2V'ta ²■²k vermeye ba■lar. Diyotlar tipine g÷re farkl² semboller ile g÷sterilirler.
╓nⁿmⁿzdeki ay P ve N tipi maddelerle bir transist÷rⁿn nas²l olu■turuldu≡u ⁿzerinde durarak transist÷r hakk²nda bilgiler vermeyi dⁿ■ⁿnⁿyorum. Yaz²lar ve konularla ilgili g÷rⁿ■lerinizi bekliyorum. G÷rⁿ■mek dile≡iyle esen kal²n.
MAH▌R TONGA
mahirtonga@yahoo.com