Микроэлектроника – физика пәнін оқыту жүйесінде

Өткен ғасырдың екінші жартысында микроэлектрониканың пайда болып қалыптасуы, ғылым, техника, өнеркәсіп және өндірістіңбарлық салаларының дамуына, жаңа информационды технология, кибернетика пәндерін туылуына, ғарышты игерілуіне себепші болды. Өлшемдері, массасы өте кіші, шыдамдылығыжоғары болыпкіші электр тогында істей алатын дискретприборлар мененэлектрондыққұрылғыларды жарату, микроэлектрониканың міндеті болып табылады.

Өзара конструктивтіктехнологиялық, электрлік байланыстағыфункционалдық электрон блоктар мен тараптарды жаратуда, микроэлектроника, қатты денелер, әсіресе жартылай өткізгішті материалдардың (мысалы, кремний) түрлі қасиеттеріненпайдаланылады.

Сапалы, терең білім беру және алуда микроэлектрондық аспаптар мен тізбектер оқу жүйесіне деэффективтік дәрежеде енгізілуде.

Қазіргі уақытта экологиялық таза, арзанэнергия өндіретін, қолдану аясы жоғары болған энергия көздерін жарату өте өзекті мәселе болып есептелінеді.

Ташкент Мемлекеттік Техникалық Университеті және “Сырдария” университеттеріарасында бірлескен ғылыми, педагогикалық зерттеу жұмыстар өткізу бойынша түзілген келісім шарт негізінде жартылай өткізгішті материалы болған кремний негізінде күн элементі- фотодиод жасалды.

Ауданы 20см2 болған 3 күнэлементтеріненоқу жүйесінде қолдану үшін арнайы демонстрациялық- зертханалық электр тізбекті прибор жасалды. (1-сурет)

Жоғары курс студнттерінеөткізілетін микроэлектроника пәні бойынша, фотодиодтың құрылысы (2-сурет) жәнежұмыс істеу принципімен танысып, оның вольт- амперлік сипаттамасын зерттеу бойынша тәжірибелер өткізіледі.

Бұл демонстрациялық- зертханалық құрылғыны бірінші курс студенттеріне өтілетінэнергияның сақталу заңы тақырыбында пайдалануға,яғни күн энергиясының (электромагниттік) электр энергиясына одан механикалық энергияға ауысуын көрсетуге болады, сонымен қатар ішкі элементтерді қолданып, электр энергиясының химиялық, жылулық энергияларға айналуын демонстрациялауға болады. Ал екінші курс студенттерінде жартылай өткізгішті элементердің вольт-амперлік сипаттамасын алуда да пайдалануға болады. Бұның үшінжарықтық жоқ кезіндегі одан соңәр түрлі жарықтықтаамперметр және вольтметр көрсеткіштері негізінде алынып, графиктері сызылады.

Біздің пікірімізше осы сияқты демонстрациялық-зертханалық приьорларды оқу жүйесінде қолданустуденттердің ойлауқабілетін, пәнге қызығушылығын арттырып, бұдан да басқа осы сияқты приборларды жасауда олардың ат салысып қолға алуынасенімсіздік жоқ депайта аламыз.

1-сурет. Прибордың жалпы көрінісі.

2-сурет. Фотодиодтың құрылысы.

Әртүрлі жарықтандырған кездегі фотодиодтыңвольт-амперлік сипаттамалары:

  1. 200 Вт қуаттылықтағы лампамен жарықтандырған кездегі вольт-амперлік сипаттамасының қисықтығы
  2. 150 Вт қуаттылықтағы лампамен жарықтандырған кездегі вольт-амперлік сипаттамасының қисықтығы
  3. 100 Вт қуаттылықтағы лампамен жарықтандырған кездегі вольт-амперлік сипаттамасының қисықтығы
  4. Жарықтандырылмаған кездегівольт-амперлік сипаттамасының қисықтығы