Elektr о ‘tishlar ham elektronikada keng qo‘lIaniladi

O’zbekiston Respublikasi Oliy va O’rta Maxsus Ta’lim Vazirligi

Toshkent Davlat Transport Universiteti

TVV-3 talabasi Jumabaev Bauirjan

KONTAKT HODISALAR

Qattiq jism o'tkazuvchanlik turi bilan farqlanuvchi yoki o‘tkazuvchanlik turi bil xil boiib, solishtirma qarshiligi bilan farqlanuvchi sohalari orasidagi kontakt natijasida hosil bo‘ladigan o‘tkinchi qatlam elektr o ‘tish deb ataladi. Yarim o'tkazgich asboblarda elektron- kovak

o ‘tish yoki p - n o‘tish deb ataluvchi elektr o‘tishdan keng foydalaniladi. Taqiqlangan zonalari kengligi teng, ya’ni kimyoviy jihatdan bir

xil yarim o‘tkazgich materiallar (masalan, Si yoki Ga As) asosidagi

elektr o‘tishlargomo o‘tish, taqiqlangan zonalari qiymati bir-biridan

farqlanuvchi yarim o‘tkazgichlar asosidagi o‘tishlar esa getero o ‘tish deb

ataladi. Metallarda taqiqlangan zona bo‘lmagani sababli getero o‘tishlaming

xususiy holigamos, metall — yarim o‘tkazgich deb ataluvchi

elektr о ‘tishlar ham elektronikada keng qo‘lIaniladi.

Ko‘p yarim o‘tkazgich asbobla zr va integral mikro sxemalaming

Ishlash prinsipi elektr o‘tishlaming xususiyatlariga asoslanadi.

Muvozanat holat dap-n o‘tish

Yarim o‘tkazgich asboblarning aksariyati bir jinsli bo'lmagan yarim o‘kazgichlar asosida yaratiladi. Xususiy holda, bir jinsli bo‘lmagan

yarimo‘tkazgichmonokristallningma’lumsohasip - turli, boshqasohasi

n - turlio'tkazuvchanlikninamoyonetadi. Yarimo‘tkazgichningp -

van — sohalarichegarasidanikkitomondahajmiyzaryadsohasida

elektron — kovako‘tishyokip-n o‘tishhosilbo‘ladi. Uningishlash

mexanizminioydinlashtirishuchunn - sohadagielektronlarvap -

sohadagikovaklarsonibir-birigatengvaharbirsohadaozmiqdorda

noasosiyzaryadtashuvchilarmavjud deb hisoblaymiz. Xonatemperaturasida

p — turliyarimo‘tkazgichdaakseptorkirishmalarmanfiyionlari

konsentratsiyasiNa\ kovaklarkonsentratsiyasippga, n - turli

yarimo‘tkazgichdaesa donor kiritmalarmusbationlarikonsentratsiyasi

N /, elektronlarkonsentratsiyasin„ gateng.p - v& n - sohalarchegarasida

kovaklarvaelektronlarkonsentratsiyasigradientimavjud

bo‘lganligisabablielektronlamingp - sohaga, kovaklamingn –sohagadiffUziyasiboshlanadi.





2.1-rasm.Termodinamikmuvozanatholatidagip-n o‘tish.

Diffuziyanatijasidachegarayaqinidagin - sohadaelektronlar

konsentratsiyasiqo‘zg‘almasmusbat donor ionlarikonsentratsiyasidan

kamayadivabuqatlammusbatzaryadlanaboshlaydi. Birvaqtning

o‘zidachegaradoshp - sohadakovaklarkonsentratsiyasi ham qo‘zg‘

almasmanfiyakseptorionlarikonsentratsiyasidankamayadivabu

qatlammanfiyzaryadolaboshlaydi (2.1a-rasm). Natijada, chegaradan

ikkitomondaqo‘shelektrqatlamhosilboiadi. Rasmdamusbatva

manfiyishoralarbilanbelgilangandoirachalarmosravishda donor va

akseptorkiritmalarionlarinitasvirlaydi. Hosilbo‘lganqo‘shelektr

qatlamip-n o'tish deb ataladi. Ushbuqatlamdaharakatchanzaryad

tashuvchilarbo‘lmaydi. Shuninguchununingsolishtirmaqarshiligip -

van - sohalamikiganisbatanjudayuqoribo‘ladi. Adabiyotlardabu

qatlamkambag‘allashganyokii-sohadeb ataladi.

p - van - sohalarchegarasidanikkitomondajoylashganhajmiy

zaryadmusbatvamanfiyishoragaegabo‘Iganisabablip-n o‘tish

sohasidakuchlanganligiЁbo‘lganichkielektrmaydonhosilqiladi.

Ushbumaydonqo‘shelektrzaryadsohasigakirganasosiyzaiyad

tashuvchilaruchuntormozlovchita’sirqilib, ulamingp-n o‘tishorqali

qo‘shnisohagao‘tishigaqarshilikko'rsatadi. Potensialningp-n o‘tish

yuzasigaperpendikularbo‘lgan X yo‘nalishdao'zgarishi 2.1b-rasmda

ko‘rsatilgan. Bu yerdap - van - sohalarchegarasidagipotensialnol

potensialgateng deb qabulqilingan.

funksiyasi

hamdazaryadtashuvchilamingzonalarbo‘yichataqsimlanishi

bilanbirgalikda 2.1 d-rasmdako'rsatilgan.

p-no‘tishdavoltlardaifodalangankontaktpotensiallarfarqi

gatengbo‘lganpotensialto‘siqyokikontaktpotensiallarfarqi

hosilbo‘lishi 2.1b-rasmdan ko‘rinibturibdi. Ukqiymatiyarimo‘tkazgich

taqiqlanganzonakengligivakiritmalarkonsentratsiyasigabog‘liq

bo‘lib, quyidagiifodabilanhisoblanadi



Odatdagermaniylip-n o‘tishlaruchunkontaktpotensiallarfarqi

Vni, kremniylilaruchunesa - 0,7V nitashkiletadi.

p-no‘tishnihosilqiluvchiN_dvaN_akiritmalarkonsentratsiyasi

texnoiogikchegaradazinasimono‘zgarsakeskin p-n o'tishyuzaga

keladi. Uningkengligil0 nafaqatkiritmalarkonsentratsiyasiga, balkio‘tishdagikonsentratsiyaningo‘zgarishqonuniyatigabog‘liqbo‘lib,quyidagiifodabo‘yichatopiladi.



vamikrometmingo‘nlarchaulushidanbirnechamikrometrgacha

bo‘lganqiymatlarnitashkiletadi. Demak, tor p-n o‘tishhosilqilish

uchunyarimo‘tkazgichgayuqorikonsentratsiyalikiritmalarkiritish,

kengp-n o‘tishhosilqilishuchunesakiritmalarkonsentratsiyasikichik

bo‘lishikerak.

Bu yerda, q - elektronzaryadi, - elektrdoimiysi, - yarimo‘tkazgichningnisbiyelektrdoimiysi.
2. Nomuvozanatholatdap-n o‘tish

p-no’tishtoklari. Elektronvakovakningo‘rtachaissiqlik

energiyasiyarimo‘tkazgichtemperaturasibilanbelgilanadivakTga

teng, k— Bolsmandoimiysi, T - absoluttemperatura. Yarimo‘tkazgichdagi

harbirzarraenergiyasio‘rtachaenergiyadanfarqqiladi. Aynimagan

n -yarimo‘tkazgichdaenergiyasiW_tdankichikboimaganelektronlar

konsentratsiyasiBolsmantaqsimotigabinoanquyidagiifoda

bilananiqlanadi:



Undanyuqorienergiyalizarrachalarsonieksponensialravishdakeskin

kamayishiko‘rinibturibdi. Bu yerdan_n— asosiyzaryadtashuvchilaming

konsentratsiyasi. Shungao‘xshashifodakovaklarnienergiyalarbo'yicha

taqsimlanishinibelgilaydi.

p –van - yarimo‘tkazgichlarkontaktgakeltirilgandaenergiyasi

yuqoribo'lganzaryadtashuvchilar p-n o‘tishorqaliqo‘shni

sohalargadiffuziyalanishhisobigap-n o‘tishningelektrmaydoniga

teskariyo‘nalishdasiljiydilar. Natijadadiffuziyatoki I_DIFhosilbo‘ladi.

Asosiyzaryadtashuchilamingp-n o‘tishorqalidiffuziyalanishibilanbir

vaqtdanoasosiyzaryadtashuvchilamingp-n o‘tishmaydoniyo‘nalishida

siljishiboshlanadi. Bu maydonnoasosiyzaryadtashuvchilarga

tezlatuvchita’sirko‘rsatib, dreyftokinihosilqiladi. p-no‘tishgaelektr

kuchlanishberilmagandatermodinamikmuvozanatyuzagakeladi, ya’ni

diffuziyavadreyftoklariabsolutqiymatlaritengbo‘ladi. Diffuziyava

dreyftoklariqarama-qarshitomonlargayo‘nalganboiganisabablip-n

o‘tishorqalitokoqmaydi, ya’nimakroskopikzaryadtashishamalga

oshmaydi (1d-rasm).

p-nо ‘tishningto‘g ‘riulanishi. Agar p-n o‘tishgatashqikuchlanish

U₀berilsa, muvozanatbuziladivaundantokoqibo‘taboshlaydi.

Kuchlanishmanbainingmusbatqutbip - sohaga, manfiyqutbiesan -

sohagaulansa, p-n o‘tishto‘g ‘riulanganyokito‘g ‘risiljitilgandeb

ataladi.