16- маъруза Яримўтказгичларнинг электрофизик хусусиятлари

Яримўтказгичларнинг хусусиятлари

Яримўтказгичларнинг тақиқланган зона кенглиги

Электроникада кенг қўлланиладиган яримўтказгичларнинг хона температураси (300 К)да тақиқланган зона кенглиги Wg:

• германий учун – 0,67 еV;
• кремний учун – 1,12 еV;
• арсенид галлий учун – 1,43 еV ни ташкил этади.

Диэлектрикларнинг тақиқланган зона кенглиги
Wg  3 еV.

Қаттиқ жисм зоналар назарияси

Қаттиқ жисм зоналар назарияси-қаттиқ жисмда (даврий кристалик панжара майдонида) валент электронлар ҳаракати назарияси бўлиб, унга кўра эркин электронлар хар қандай энергияга эга бўлиши мумкин – уларнинг энергетик спектри узлуксиздир. Атом билан изоляция қилинган электронлар энергиянинг белгиланган қийматига эгадирлар. Қаттиқ жисмда электронларнинг энергетик спектри бошқача, у тақиқланган энергия зоналари билан бўлинган алоҳида рухсат этилган энергетик зоналардан ташкил топган.

Қаттиқ жисм зоналар назарияси

Қаттиқ жисм зоналар назарияси

Қаттиқ жисм зоналар назарияси

Ферми сатҳи

Берилган температурада ҳаракатчан ва қўзғалмас заряд ташувчилар концентрацияси Ферми сатҳи WF ҳолати билан аниқланади. Бу сатҳ бир электронга мос келувчи жисмнинг ўртача иссиқлик энергиясига мос келади. Абсолют ноль температурадан фарқли температурада бу сатҳнинг тўлиш эҳтимоли 0,5 га тенг. Баъзи ярим ўтказгичли асбоблар (туннель диодлари, туннель тешилишли стабилитронлар) да ажралмаган ярим ўтказгичлар қўлланилади. Бундай ярим ўтказгичларда Ферми сатҳи рухсат этилган зоналарда: электрон ярим ўтказгич учун – ўтказувчанлик зонасида, ковакли ярим ўтказгич учун – валент зонада жойлашади. Ажралмаган ярим ўтказгичлар жуда катта киритма концентрацияси ҳисобига ҳосил қилинади.

Металл, яримўтказгич ва диэлектрикларда Ферми сатҳи

Ферми сатҳи

p-турдаги яримўтказгичларда электронни тутиш ва валент зонага ўтиш эҳтимоли ошади ва шунинг учун Ферми сатҳи пастга валент зона чегарасига силжиган.