6. “Яримўтказгичлар физикаси” фанидан маъруза матнлари

1.9.4.2. n-тур яримўтказгич

Агар донорлар концентрацияси N_d акцепторлар концентрация-сидан анча кўп бўлса, (1.31) тенгламада n_a ни ҳисобга олмаса ҳам бўлади. Шунингдек, барча донорлар ионлашган деб фараз қилиш мумкин, чунки хона температурасида германий ва кремний учун бемалол шундай деб олса бўлади. Бунга қўшимча равишда валент зонадаги коваклар концентрацияси ўтказувчанлик зонасидаги электрон(асосий заряд ташувчи)лар концентрациясидан анча кам деб қабул қилсак, (1.31) тенглама:

(1.41)
кўринишни олади, бу ерда, "n"-индекс ушбу катталик n-тур яримўт-казгичга тегишли эканини кўрсатади.
Энди Ферми сатҳи учун (1.26) ва (1.41) тенгламалардан қуйидаги ифодани оламиз:
(1.42)
n-тур яримўтказгичдаги ноасосий заряд ташувчилар-коваклар концентрациясини топиш учун (1.41) дан олинган катталикни (1.28) ифодага қўямиз. Натижада қуйидаги муносабат келиб чиқади:
(1.43)


1.9.4.3. p-тур яримўтказгич
Агар акцепторлар концентрацияси донорлар концентрациясидан катта бўлса, (1.31) тенгламада N_d ва n_d катталикларни ҳисобга олмаса ҳам бўлади. Шунингдек, барча акцепторлар валент зонадан электрон олган, яъни n_a=N_а деб қабул қилсак бўлади. Хона температурасида шундай ҳолат тўлиқ равишда ўринли бўлади. Бунга қўшимча равишда, валент зонадаги коваклар концентрацияси ўтказувчанлик зонасидаги электронлар концентрациясидан анча катта деб фараз қилсак, (1.31) тенглама қуйидаги кўринишга келади:
(1.44)
бу ерда, "р"-индекс ушбу катталик р-тур яримўтказгичга тегишли эканлигини кўрсатади.
Энди (1.28) ва (1.44) ифодалар ёрдамида Ферми сатҳини аниқлаш мумкин:
(1.45)
(1.45) тенгламадан топилган W_F нинг қийматини (1.26) ифодага қўйсак, р-тур яримўтказгичдаги ноасосий заряд ташувчилар-электронлар учун қуйидаги муносабатни оламиз:
(1.46)
(1.45) ифодадан кўринишича, Ферми сатҳи n-тур яримўтказгичда валент зонанинг шипига яқин жойлашар экан.