А. Тешабаев, С. Зайнабидинов, И. Каримов, С. Власов, В. Абдуазимов

Саволлар 
 
1.
Яримўтказгичли асбобларнинг қандай параметрлари сирт 
ҳолатига боғлиқ бўлади? 
2.
Сиртда каналлар қандай ҳосил бўлади? 
3.
Сиртнинг электрик маънода тешилиши қайси шароитда юз 
беради? 
4.
Асбобларда юз берадиган шовқинлар нимадан келиб чиқади? 
5.
Яримўтказгичлар сиртини барқарорлаш учун қандай тадбирлар 
кўрилади? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---

90 
11-боб 
 
Яримўтказгич сирти билан ҳажмининг ўзаро таъсири 
 
11.1 Яримўтказгичнинг сиртий ва ҳажмий ҳоссалари 
орасидаги боғланиш 
Яримўтказгичнинг сиртидаги Е
Fs 
ва ҳажмидаги Е
FV
Ферми сатҳи 
вазиятлари орасида бир қийматли боғланиш бор. Бу боғланишни бутун 
кристалнинг электрик нейтраллик шартидан келтириб чиқарилади: 
σ+


0
ρ(х)dx=0 (11.1) 
бунда σ-сиртий заряд зичлиги, ρ(х)-ҳажмий заряднинг х текисликдаги 
зичлиги. Яримўтказгич х≥0 яримфазони эгаллайди деб фараз қилинади. 
σ зичлик босим g, температура Т ва сиртдаги ферми сатҳи вазияти Е
Fs 
ларнингфункцияси
σ=σ(P,T,Е
Fs
) (11.2) 
(11.1) даги иккинчи ҳад Т, Е
Fs
,Е
Fv
лар функцияси яъни


0
ρ(x)dx=R(T, Е
Fs, 
Е
FV
) (11.3). 
Энди электронейтраллик шарти
σ(P,T Е
Fs
) +R(T Е
Fs,
Е
FV
)=0 (11.4) 
бўлади. Бундан Е
Fs 
ни Е
FV 
функцияси сифатида аниқлаш мумкин:
Е
Fs
=f(P,T, Е
Fv
) (11.5) 
Бу амал мураккаб, шунинг учун уни айрим ҳусусий ҳоллардагина 
бажариш мумкин. Е
FV 
ни кристал ичидаги электрик нейтраллик шартидан, 
яъни
ρ(Е
Fv
)=0 (11.6)
шартдан топилса, у ҳолда (11.5) дан Е
Fs
аниқланган
бўлади. (11.4)
тенгламани ечмасдан
(dЕ
Fs
/dЕ
Fv
)≥0 (11.7) 
бўлишлигини кўрсатиш мумкин. Сирт яқинида зоналар эгилишини
V
s
=V(0)=Е
Fs
-E
FV
(11.8) 

---

91 
катталик орқали тавсифлаш мумкин. Уни сиртий потенциал дейилади. Бу 
сирт физикасида муҳим ўрин тутадиган катталик бўлгани учун уни аниқлаб 
олиш жуда зарур. 
Сирт яқинида зоналар эгилишини
V
s
=V(0)=Е
FS
-E
FV
(11.8) 
катталик орқали тавсифлаш мумкин. Уни 
сиртий потенциал
дейилади. Бу 
сирт физикасида муҳим ўрин тутадиган катталик бўлгани учун уни аниқлаб 
олиш жуда зарур. 
Ҳисоблашлар қуйидаги натижаларга олиб келади: 
А) деярли ионланмаган киришма ҳолида:
*
2
2




kT
V
sh
s
(11.9) 
Бунда
σ*=
*
2
)
(
n
П
kT

n*=р+N


=n+N


(11.10) 
б) деярли ионланган киришма ҳолида: 
р(ℓ
Vs/kT
-1-
kT
V
s
)+n(ℓ
-Vs/kT
-1+
kT
V
s
)=n*(
*


)
2
(11.11) 
Сиртий V
s 
потенциал турли омилларга боғлиқ. 
1. 
Сиртий потенциал сиртдаги σ зарядга боғлиқ. 
Бунда икки чегаравий 
ҳолни кўриб чиқайлик. 
1. a) 
kT
V
s

бўладиган оз эгилган зоналар ҳолида (11.9) ва (11.11) 
тенгламалардан
V
s
=-kT
*


(11.12) 
ифода келиб чиқади. 
kT
V
s

бўлгани учун σ/σ*<<1. 
1. б) кучли эгилган зоналар ҳолида (11.9) дан
V
s
=±kTℓn(
*


) (11.13) 
ифода олинади, бунда агар σ<0 бўлса, юқорига (+) ишора, σ>0 бўлса, пастки 
(-) ишора ўринли бўлади; 

>>σ* кўрилган ҳолларда V
s
сиртий σ зарядга 
чизиқий, логарифмик боғланган. Бу ҳолда (11.11) дан
V
s
=±kTℓn(
*


)
2 
(11.14) 
квадратик боғланиш ифодаси келиб чиқади.
2. Сиртий потенциал V
s 
га
кристал ичидаги киришмалар таъсир қилади. 
Олдинги ифодалардан кўринишича, асосий заряд ташувчилар зичлиги n* 
қанча катта бўлса, σ* шунча катта, бинобарин, V
s
шунча кичик бўлади. 
Демак, киришмалар киритиб зоналар эгилишини (V
s
ни) камайтириш 
мумкин. 

---

92 
3. Сиртий V
s
потенциал Т температурага боғлиқ. Ҳақиқатдан Т 
температура ошган сари n* ортиб боради, V
s
эса камаяди. 
4. Сиртий V
s
потенциалга адсорбция ҳам таъсир кўрсатади. Агар 
адсорбцияланган зарраларнинг сиртий зичлигини Ν деб олинса, 
ундаги заряд
σ
а 
=

еΝ бўлсин десак, адсорбция хисобидан зоналар эгилиши ўзгариши ∆ V
s
учун оз ионланган ёки тўла ионланган киришмалар ҳолларида
∆V
s
=


eN
kT
2

(
eN
<<


),
(11.15) 
∆V
s
=
)
(


eN
n
kT


(
eN
>>


)
(11.16) 
ифодалар олинади.