12
2.3. Сиртий электрик ўтказувчанлик
Сиртдаги заряд ташувчиларнинг ортиқча зичлиги деб сиртдаги ҳақиқий
зичлик билан ҳажмдаги зичлик орасидаги фарқни айтилади. Ортиқча
зичликларни аниқлаш сиртий ўтказувчанликни аниқлаш имкониятини
беради.
Зоналар эгилиши катта бўлган хол учун (юқорига)
коваклар ва
электронларнинг ортиқча зичликлари Г
р
ва Г
n
ифодалари топилган:
Г
р
=Ln
i
e
)
(
2
1
s
p
F
(2.9)
Г
n
=Ln
i
e
)
(
2
1
Fn
s
(2.10)
Бу ортиқча зичликлар сиртий ўтказувчанлик ўзгаришини аниқлайди:
∆σ
с
=eμ
p
(Г
n
+bГ
р
) (2.11)
бунда b=μ
n
/μ
p
,
μ
n
ва μ
p,
-электронлар ва коваклар ҳаракатчанлиги. Бу хисобда
заряд ташувчилар ҳаракатчанлиги ҳажмда ва сиртда бир хил деб олинган.
Аммо, сиртдаги ҳаракатчанлик ҳажмдагисидан кичикроқ бўлади (
сиртий
қўшимча сочилиш ҳисобига), шунинг учун ∆σ
с
нинг қийматлари (2.11)
бўйича хисоблаганидан кичик бўлади.
Стационар ҳолда (P=N=0)
∆σ
с
=
2
1
eμ
p
Ln
i
g
2
1
(2.12)
g=
2
1
dY
Y
F
е
в
у
Y
Y
Y
ы
)
,
(
)
1
(
)
1
(
1
0
(2.13)
g нинг турли
қийматларига тегишли қийматлари ҳисобланиб,
жадваллари тузилган. n-тур ярим ўтказгич учун сиртий ўтказувчанлик
интеграли (2.13) ифоданинг зоналар эгилиши Y
s
га боғланиши эгри
чизиқлари кўрсатилган. Бунда g(Y
s
) эгри чизиқда
минимумларнинг мавжуд
бўлиши қуйидагича тушинтирилади.
13
Y
s
нинг
мусбат
қийматлари
ўсиб
борган
сари (зоналар пастга эгила
боради). n-тур яримўтказгич
сиртий
ўтказувчанлиги
сиртда
элементлар
сони
ортиб
бориши
хисобига
ортади. Зоналар юқорига
эгила
борганда
эса
∆σ
с
ўтказувчанлиги камаяди. У
инверсион
қатлам
хосил
бўлгунча давом этади. Y
s
яна
катталаша борганда сиртий
ўтказувчанлик
инверсион
қатлам
ўтказувчанлиги
ўсиши хисобига ўса боради.
∆σ
с
(Y
s
) ўтказувчанлик
эгри чизиғининг минимуми
Y
s,мин
=ln
b
2
(2.14)
қийматга мос тушади. Бу ифодани тахлил қилиш унча қийин эмас. Шуни
айтиш керакки, ∆σ
с
(Y
s
) кристалнинг хоссаларига, (
ва b га) боғлиқ холос.
Майдон эффекти (у хақда кейинроқ тўхталамиз) ёрдамида сиртий
потенциални ўзгартириб сиртий ўтказувчанликнинг зоналар эгилишига
боғлиқ равишда ўзгаришини тажрибада ўрганиш мумкин.
2.4. Фазовий заряд соҳасида заряд ташувчилар ҳаракатчанлиги
Олдинги бобда ҳажмдаги ва сиртдаги ҳаракатчанлик бирдай бўлади
деб хисобланган эди. Агар эркин заряд ташувчиларнинг эркин югириш йўли
ℓ фазовий заряд соҳаси L кенглигидан анча кичик (L>>ℓ) бўлганда
юқоридаги фараз тўғри бўлади.
Аммо, бу шарт қоноатлантирмаслиги мумкин. Агар сирт яқинида заряд
ташувчиларни ушлаб турувчи потенциал чуқур мавжуд бўлса, бу чуқур
кенглиги эркин югириш йўли узунлиги билан қиёсланарли бўлса, заряд
ташувчилар бу соҳада қўшимча сочилишга (тўқнашишларга) дучор бўлади.
Фазовий заряд соҳасида заряд ташувчилар ҳаракатчанлиги
зоналар эгилиши
катталигига, яъни потенциал ўра чуқурлигига боғлиқ бўлади.
Do'stlaringiz bilan baham: