435
27.8 p - n – o‘tish
Ikki bir xil element (masalan, germaniy) dan iborat bo‘lgan kristall parchasini
ko‘raylik. Birinchi kristalldagi aralashma atomining valentligi beshga, ikkinchi
kristalldagi aralashmaniqi esa uchga teng bo‘lsin. U holda birinchi kristall n- tip,
ikkinchi kristall esa r- tip yarim o‘tkazgich bo‘ladi. Bu kristallar bir biriga
tegmagan hol 27.12-rasmda tasvirlangan.
Bu rasmda birinchi kristalda r tip aralashma atomlari tufayli vujudga kelgan
asosiy zaryad tashuvchilar – elektron doyrachalar bilan, ikkinchi kristalldagi p – tip
aralashma atomlari tufayli vujudga kelgan asosiy zaryad tashuvchilar – teshiklarni
esa aylanachalar bilan tasvirlashga shartlashib olamiz.
Bundan tashqari birinchi kristallda asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar –
teshiklar va ikkinchi kristallda esa asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar
elektronlar mavjud bo‘ladi. Bu asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar kristallning
xususiy atomlari tufayli vujudga keladi. Odatda, asosiy bo‘lmagan zaryad
tashuvchilarning konsentratsiyasidan ancha kam bo‘ladi.
Bu sxemalarni yanada soddalashtirish maqsadida to’ldirilgan valent
zonalarning yuqori qismi va o‘tkazuvchanlik zonasining tub qismi tasvirlangan,
holos. Rasmdan ko‘rinib turibdiki, Fermi sathi n – tip yarim o‘tkazgichda
taqiqlangan zonaning yuqori qismida, p- tip yarim o‘tkazgichda esa taqiqlangan
27.12-rasm
27.13-rasm
436
zonaning quyiroq qismida joylashgan. Endi bu ikkala kristallni bir biriga shunday
jipslab tegizaylikki, natijada ular oarsida nihoyatda yaxshi elektr kontakt vujudga
kelsin (27.13-rasm).
Bu kontakt orqali birinchi kristalldagi zaryad tashuvchilar ikkinchi kristallga
va aksincha, ikkinchi ikristalldagi zaryad tashuvchilar birinchi kristallga o‘ta
boshlaydi. n- tip yarim o‘tkazgichdan r- tip yarim o‘tkazgichga o‘tgan elektronlar p
– tip kristallning «oв» qatlamidagi teshiklar bilan rekombinatsiyalashadi. Natijada
bu qatlamda musbat zaryadli teshiklar soni kamayganligi tufayli «oв» qatlam
manfiy zaryadlanib qoladi. Aksincha,
р –tip yarim o‘tkazgichdan n- tip
yarim o‘tkazgichga teshiklar o‘tib, u
erda
elektronlar
bilan
rekombinatsiyalashganligi
uchun
«ao» qatlam musbat zaryadlanib
qoladi. Demak, turli tipdagi yarim
o‘tkazgichlarning
tegib
to’rgan
chegaraviy sohasida qo‘sh elektron
qatlam vujudga kelib, uning elektr
maydoni E
np
elektronlarning birinchi kristalldan ikkinchisiga va teshiklarning
ikkinchi kristalldan birinchisiga yanada o‘tishiga to‘sqinlik qila boshlaydi.
Boshqacha aytganda, bu qo‘sh elekrt qatlam berkituvchi qatlam bo‘lib xizmat
qiladi. Bu qatlamdagi zaryad tashuvchilarning konsentratsiyasi nohoyatda kichik.
Shuning uchun bu qatlamning elektr qarshiligi nihoyatda katta bo‘ladi. Shunday
qilib, n va р - tip yarim o‘tkazgichlarning bir biriga tegib to’rgan sohasida (bu
sohaning qalinligi 10
-3
mm lar chamasi bo‘ladi) vujudga kelgan qatlamni р – n
o‘tish deb ataladi. Oldindan shuni qayd qilib o‘taylikki, ikki xil tipdagi yarim
o‘tkazgichlarni o’zaro bir biri bilan mexanik ravishda jipslashtirish yo‘li bilan р- n
– tip o‘tish vujudga keltirish mumkin emas. Lekin o’tishganing mohiyatini
oddiyroq tushintirish maqsadida, biz ataylab shunday o‘xshatishdan foydalanamiz.
Keyinchalik, р- n o‘tish amalga oshirish texnologiyasining prinsiplari bilan
27.14-rasm
437
tanishamiz. Endi, р – n- o‘tishni zonalar nazariyasi asosida ko‘rib chiqaylik. n – va
р- yarim o‘tkazgichlar orasida elektr kontakt vujudga keltirilsa, bu kristall yagona
sistemani tashkil etadi va Fermi sathlari bir xil balandlikda joylashadi. Bu esa
kristallning energetik zonalarining bir biriga nisbatan siljishiga va bu ikki yarim
o‘tkazgichdan iborat sistemaning zonalarini 27.14-rasmda ko‘rinishga kelishiga
sababchi bo‘ladi. Bu rasmda elektron qanchalik yuqori energetik saxga joylashgan
bo‘lsa, uning energiyasi shunchalik katta ekanligini, teshik essa qanchalik quyi
energetik sathga joylashgan bo‘lsa, uning energiyasi shunchalik katta ekanini
eslaylaylik. Rasmdan ko‘rinib turibdiki, n – tip erim o‘tkazgichdagi elektronlarning
o‘ng tomoniga va р- tip yarim o‘tkazgichdagi teshiklarning chap tomoniga o‘tish
balandligi W
T
bo‘lgan potensial to‘siq qarshilik qiladi. Demak, zonalar
nazariyasiga asosan,р – n - o‘tish kristalldagi asosiy zaryad tashuvchilar uchun
potensial to‘siq bo‘lib xizmat qiladi. Muaozanat vaziyatida р– n – o‘tish orqali
faqat energiyalari potensial to‘siqlarning balandligidan kattaroq bo‘lgan asosiy
zaryad tashuvchilargina o‘tadi. Bu asosiy zaryad tashuvchilarning oqimi asosiy tok
(I
a)
deb ataladi. Shu vaqtning o‘zida asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar ham р –
n – tip o‘tish orqili harakat qilib,
noasosiy (I
n)
Do'stlaringiz bilan baham: 
