2N3055 Transistörlerinde Işık Yayılımı ve Zener Kırılması Fenomeni
Platformumuzdaki en çok okunan ve popüler makaleleri görmek için Trendler bölümüne geçebilirsiniz.
2N3055 tipi transistörlerde, özellikle arızalı veya "blown" durumda olanlarda, belirli bir voltaj sınırının üzerinde akım geçtiğinde ışık yayılımı gözlemlenebilir. Bu ışık yayılımı, klasik bir LED'in ışık yaymasına benzer şekilde aniden ortaya çıkar ve genellikle 9-20 volt aralığında başlar. Bu durumun temel nedeni, transistörün baz-kollektör birleşiminde meydana gelen Zener kırılmasıdır.
Zener Kırılması ve Işık Yayılımı
Zener kırılması, bir P-N birleşiminin ters yönde uygulanan voltajın belirli bir eşik değerini aşması sonucu, birleşim bölgesinde yüksek elektrik alanının oluşması ve elektronların bu alanda hızlanarak enerji salmasıdır. Bu enerji salınımı, bazen ışık şeklinde gözlemlenebilir. Zener kırılması sırasında oluşan bu ışık yayılımı, genellikle kızılötesi spektrumda gerçekleşir ancak yüksek akım ve voltajlarda görünür ışık da ortaya çıkabilir.
Not: Tüm P-N birleşimleri hem ışık yayan diyot (LED) hem de güneş paneli gibi davranabilir. Bu, yarı iletkenlerin temel fiziksel özelliklerinden biridir.
Ayrıca Bakınız
2N3055 Transistörlerinde Işık Yayılımının Özellikleri
Aniden Parlama: Işık yayılımı, voltaj 9-20V aralığına ulaştığında aniden başlar, kademeli bir artış görülmez.
Akım Değeri: Yaklaşık 300mA akım geçtiğinde ışık yayılımı belirginleşir.
Işık Rengi: Görünür ışık yayılımı genellikle sarımsı veya amber tonlarındadır, ancak çoğunlukla kızılötesi ışık yayılımı söz konusudur.
Hasarlı Transistörlerde Görülme: Bu fenomen genellikle arızalı veya aşırı zorlanmış transistörlerde daha belirgindir.
Fiziksel Nedenler ve Isı Etkileri
Işık yayılımı, sadece Zener kırılması ile açıklanamaz; yüksek akım ve voltaj nedeniyle transistörün iç yapısında hot carrier luminescence (sıcak taşıyıcı ışınımı) da gerçekleşir. Bu, elektronların yüksek enerjili durumlarda ışık yaymasıdır. Ayrıca, transistörün ısınması sonucu oluşan incandescence (kızılötesi ışıma) da ışık yayılımına katkıda bulunabilir.
Ancak, ışığın hemen ortaya çıkması ve ani parlaklık artışı, klasik incandescence'ın (ısı ile ışık yayımı) aksine, daha çok elektronik kırılma olayına işaret eder. Bu nedenle, ışık yayılımının LED benzeri bir davranış sergilediği düşünülür.
Işık Yayılımının Pratik Anlamı ve Kullanımı
Arıza Göstergesi: Işık yayılımı, transistörün aşırı zorlandığını veya hasar gördüğünü gösterebilir.
Eğitim ve Araştırma: Bu fenomen, yarı iletkenlerin fiziksel davranışlarını anlamada önemli bir gözlem aracıdır.
Verimlilik ve Güvenlik: Transistörlerde bu tür ışık yayılımı genellikle verimsizdir ve cihazın ömrünü kısaltır.
Spektrum Analizi ve Daha Derin İnceleme
Spektrum analizleri, ışığın dalga boyunu belirleyerek ışık yayılımının kaynağını netleştirebilir. Bu analizler genellikle kızılötesi ışık yayılımını doğrular. Ayrıca, farklı üreticilerin 2N3055 transistörlerinde bu fenomenin şiddeti ve şekli değişiklik gösterebilir.
Sonuç
2N3055 transistörlerinde gözlemlenen ışık yayılımı, baz-kollektör birleşiminde gerçekleşen Zener kırılması ve sıcak taşıyıcıların ışık yayması sonucu ortaya çıkar. Bu durum, yarı iletkenlerin temel fiziksel özelliklerinden kaynaklanır ve genellikle transistörün aşırı voltaj ve akım altında çalışmasıyla ilişkilidir. Işık yayılımı, cihazın arızalandığını gösterebileceği gibi, yarı iletken fiziksel süreçlerinin anlaşılması için de önemli bir olgudur.
Kaynaklar:
Reddit Elektronik Topluluğu Tartışmaları
EEVblog Forum Transistör Görüntüleri
Homemade Circuits - Transistörden Güneş Hücresi Yapımı




















