Elektr о ‘tishlar ham elektronikada keng qo‘lIaniladi
bet 1/5 Sana 31.12.2021 Hajmi 0,62 Mb. #217541
Bog'liq
Kontakt hodisalar
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 d vaN a kiritmalarkonsentratsiyasi
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 t dankichikboimaganelektronlar
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 DIF hosilbo‘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
U 0 berilsa, muvozanatbuziladivaundantokoqibo‘taboshlaydi.
Kuchlanishmanbainingmusbatqutbip - sohaga, manfiyqutbiesan -
sohagaulansa, p-n o‘tishto‘g ‘riulanganyokito‘g ‘risiljitilgandeb
ataladi.
Do'stlaringiz bilan baham: