3-ma’ruza. Yarimo’tkazgichlarda erkin zaryad tashuvchilar. Yarimo’tkazgichlarda nuqsonlar va ularning turlari reja

1. Erkin zaryad tashuvchilarning asosiy xossalari
O’tkazuvchanlik elektronlari bilan kovaklarning zaryadlari miqdoran o’zaro teng, ishora jihatdan esa teskaridir, ya’ni va . Ular turli xil samaraviy-m_nva m_p massalarga ega. Ular t_n va t_p-o’rtacha yashash vaqtlari davomida mavjud bo’ladilar. Ularning harakati erkin yugurish yo’llari-l_n va l_r harakatchanliklari m_n va m_r diffuziya yo’li uzunliklari L_n va L_p lar bilan tasiflanadi. o’tkazuvchanlik elektronlari va kovaklarning yarimo’tkazgichdagi kontsentratsiyasi temperaturaga, kirishmaviy atomlar kontsentratsiyasiga, elektrik maydon kuchlanganligiga, yarimo’tkazgichga ta’sir ko’rsatayotgan yorug’lik yoki boshqa tashqi omillarning jadalligiga bog’liq.
O’tkazuvchanlik elektronlari va kovaklarining samaraviy massalari. Yarimo’tkazgichlarda o’tkazuvchanlik elektronlari va kovaklari biz yuqorida aytib o’tganimizdek, qator o’ziga xos xususiyatlarga ega. Masalan, o’tkazuvchanlik elektronlari zaryad jihatdan vakuumdagi elektronga o’xshash bo’lishiga qaramasdan massa jihatdan undan tubdan farq qiladi. Masalan, o’tkazuvchanlik elektronlari uchun samaraviy massa m_n-tushunchasi kiritilib, u kattalik jihatdan turli yarimo’tkazgichlar uchun turli qiymatlarga ega. Chunonchi, kremniyda m_n=0,26m₀, germaniyda esa m_n=0,12m₀. Xuddi shuningdek kovaklar uchun ham samaraviy massa m_r-tushunchasi mavjud. Kremniy uchun m_p=0,38m₀, germaniy uchun esa m_p=0,25m₀. o’tkazuvchanlik elektronlari va kovaklari massasining bunday namoyon bo’lishiga, yarimo’tkazgichda o’tkazuvchanlik elektronlarining vakuumdagi erkinelektronlardan farqli ravishda kristall panjarani tashkil qiluvchi atomlar va ularning elektronlarining murakkab elektrik maydonlar ta’sirida harakat qilishlari sababdir. Ushbu maydonlar bir sharoitda elektronlar harakatiga to’sqinlik qilsa, (bunda elektron og’irroq zarra sifatida namoyon bo’ladi), ikkinchi sharoitda ularning harakatini tezlashtiradi (bu xolda elektron yengilroq zarra sifatida namoyon bo’ladi). Undan tashqari anizotropik kristallarda m_n va m_p samaraviy massalar kristallografik yo’nalishlarga ham bog’liq bo’ladi. Samaraviy massa haqidagi masala bilan chuqurroq tanishmoqchi bo’lgan o’quvchiga qo’shimcha adabiyotga murojaat qilishni tavsiya etamiz.[11]