Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni

“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
 
267 
ЗдесьG
n 
и G
p 
скорости генерации электронов и дырок,R
n 
и R
p 
скорости рекомбинации,
𝑗 
𝑛
- 
и 
𝑗 
𝑝
- 
плотности электронныx и дырочных токов. 
𝑔
𝐸
𝑛
− 𝑔
𝐸
𝑝
−темпы генерации электронов и 
дырок под внешним воздействием. 
Полный ток через p-n переход состоит из токов электронов и дырок. 
𝑗 = 𝑗 
𝑛
+ 𝑗 
𝑝
При статционарном состоянии 
𝑑𝑛
𝑑𝑡
=
𝑑𝑝
𝑑𝑡
= 0 , полный ток через любое сечение диода 
постоянная величина. Интегрируя уравнение (1) по объему диода и используя теорему 
Остроградского- Гаусса получим следующее выражение для электронного тока 
𝐼
𝑛
= 𝑒 ∫(𝐺
𝑛
− 𝑅
𝑛
+ 𝑔
𝐸
𝑛
)𝑑𝑉 ,
𝑉
𝐼
р
= 𝑒 ∫ (𝐺
𝑝
− 𝑅
𝑝
+ 𝑔
𝐸
𝑝
) 𝑑𝑉 .
𝑉
(3) 
Здесь интегрирование проводится по объему диода включаюшую p-n переход. 
При термодинамическом равновесни 
𝐺
𝑛
− 𝑅
𝑛
= 0, 𝐺
𝑝
− 𝑅
𝑝
= 0 и полный ток равен 
нолю. Под воздействием внешних факторов термодинамическое равновесие нарушается при 
этом 
𝐺
𝑛
+ 𝑅
𝑛
≠ 0 𝐺
𝑝
− 𝑅
𝑝
≠ 0и через диод протекает ток. Используя формулу (3) можно 
вычислить токи через p-n переход при воздействии внешных факторов. Таких как 
электромагнитное поле, свет, давления, звук и другие[2-5].
3.ВАХ p-n перехода при воздействии СВЧ поля и света 
При воздействие СВЧ поля электроны и дырки разогреваются и температуры 
увеличиваются. Предположем температуры электронно дырочного газа равны на T
n
и T
p
. Тогда 
концентрации электронов и дырок изменяется рекомбинация неравновесных носителей зарядов 
приведет к возникновению токов в диоде. Электромагнитное поле также меняет распределение 
концентрации электронов и дырок. 
Тогда для темпа рекомбинации при слабом откланение от равновесия можно брать в 
следующем виде [1].
𝑅
𝑛
=
𝑛−𝑛
0
𝜏
𝑛
𝑅
𝑝
=
𝑝−𝑝
0
𝜏
𝑝
(4) 
n-n
0
−
, 
p-p
0
−
отклонения концентраций электронов и дырок от равновесного значений n
0, 
p
0. 
𝜏
𝑛 
− 𝜏
𝑝
−
 
Bремена жизни электронов и дырок. Интеграл легко может быть вычислена, когда 
рекомбинация идет в базах диода считая p-n- переход тонким. 
𝑛 − 𝑛
0
= ∆𝑛 ∆𝑛 = ∆𝑛
0
(𝑒
𝑒𝜑0
𝑘𝑇
−
𝑒(𝜑
0
−𝑈+𝑈
1
)
𝑘𝑇
е
− 1) 
𝑝 − 𝑝
0
= ∆𝑝 ∆𝑝 = ∆𝑝
0
(𝑒
𝑒𝜑0
𝑘𝑇
−
𝑒(𝜑
0
−𝑈+𝑈
1
)
𝑘𝑇
𝑒
− 1) 
Здесь 
𝜑
0
−равновесная высота потенциального барьера, 
𝑈-напряжение приложенное к барьеру, 
𝑈
1
-Усредненная напрежение СВЧ поля падающее на барьер. 
Тогда получаем следующее выражения для рекомбинационного тока в p-n переходе.[2]
𝑗
𝑛
̅ = 𝑗
𝑠𝑛
̅̅̅̅ (𝑒
𝑒𝜑0
𝑘𝑇
−
𝑒(𝜑0−𝑈+𝑈𝑖)
𝑘𝑇𝑒
− 1) 𝑗
𝑝
̅ = 𝑗
𝑠𝑝
̅̅̅̅ (𝑒
𝑒𝜑0
𝑘𝑇
−
𝑒(𝜑0−𝑈+𝑈𝑖)
𝑘𝑇𝑃
− 1) (5) 
𝑗̅ = 𝑗
𝑝
̅ + 𝑗̅
𝑛
B этом выражение
𝑗
𝑠𝑛 
_ 𝑗
𝑠𝑝
− токи насышения электронов и дырок 
В отсутствии СВЧ поля разогрева нет. Tемпературы носителей равны температуре 
решетки. Bозмушени высоты барьера отсутствует:Тогда
𝑇
𝑒
= 𝑇
ℎ
= 𝑇
0
𝑈
1
= 0 
В этом случае ток протекает за счет изминения высоты барьера, и выражение для тока (5) 
принимает вид ВАХ идеального диода 

---