11-ma’ruza: Har xil turdagi yarimo’tkazgichlarda fotoelektrik hodisalar

Geteroo’tishlarning volt-amper harakteristikasi.
a) anizotip geteroo’tishlar. Zaryad tashuvchilarning chegaradan o’tish mexanizmlariga qarab volt-amper harakteristikalar har xil ko’rinishga ega bo’lishi mumkin. Quyida n — p geteroo’tishda tok oqib o’tishining mexanizmlarini qo’rib chiqamiz.
1. Injeksiya toki.rasmda ideal n — p geteroo’tishlarning energetik diagrammalari keltirilgan. Bularga to’g’ri yo’nalish bo’yicha kuchlanish qo’yilganda, tokni keng zonali o’tkazgichdan tor zonali yarim o’tkazgichga asosiy zaryad tashuvchilarining injeksiyasi orqali o’tishi aniqlaydi, chunki kovakning p- sohaga yengib o’tadigan potensial to’siq balandligi elektronning n-sohaga yengib o’tish potensial to’siq balandligidan katta (F_r 3> 3>F_P). Bu ikki tipdagi geteroo’tishlar uchun VAX quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi:
(15)
Birinchi tipdagi geteroo’tish uchun (2b-rasm):

Agar geteroo’tishdagi tok hajmiy zaryad soxasidagi re­kombinatsiya bilan cheklanmasdan, balki tok zonali yarim o’tkazgichdagi zaryad tashuvchilarning diffuzion tezligi bilan cheklansa, u holda /o quyidagicha ifodalanadi:
(16)
bu yerda Kp — elektronlarning chegara soxasidan o’tish koeffisiyenti (ya’ni energiyasi potensial to’siqni yengib o’tishga yetarli bo’lgan elektronlarning qancha kismi tor zonali yarimo’tkazgichga o’tishini ko’rsatuvchi koeffisi­yenti).
Agar tok potensial to’siqdan o’tayotgan elektronlar emissiyasi tezligi bilan cheklangan bo’lsa, /o ning kiymati boshqacha bo’ladi. Katta to’g’ri kuchlanishlar sohasida tokni yexr(yeK₂//g₀G) had aniqlaydi. WpP_P^>Wnn_n va s.= 1, V\ = =0 bo’lgan holda tok bilan kuchlanish orasidagi bog’lanish eksponenta konuniga bo’ysunib, (16) formula quyidagicha yoziladi:
(17)
Ayrim geteroo’tishlarning volt-amper harakteristikala-rini tekshirish shuni ko’rsatadiki, mazkur VAX larning temperaturaga bog’liqligi (17) formula bilan ifodala­nadi. Buning sababini geteroo’tishlarda tok tashuvchi­larning rekombinatsiyasi va tunnel o’tishlari mavjudligi bilan tushuntiradilar hamda uni hisobga olish kerakligini ta’kidlaydilar.

2.Rekombinatsi toki.Agar getero o’tishning chegara sohasida rekombinatsiya markazlarining sathdari mavjud bo’lsa (a-rasm), rekombinatsiya toki to’g’ri tokning asosiy qismini tashkil qilishi mumkin. Biz yuqorida ko’rgan edikki, geteroo’tishlarda, odatda, sirt holatlari sathdari energiya bo’yicha uzluksiz taqsimlangan bo’lib, ular chegara sohasi yaqinida to’plangan. Bu ikki holni hisobga olgan holda, Dolega ko’rsatishicha, rekombinatsiya toki

bo’ladi. Bunda l_r koeffisiyent kontaktlashtirilgan yarim o’tkazgich materiallar kirishmalarining konsentratsiyalari nisbatiga qarab 1 dan 2 gacha o’zgaradi.