I bob qattiq jismlar 1-§. Qattiq jismlarning fizikasida asosiy tushunchalar

 
 
 
 
 
 
7.11  –  rasm.  p-n  o’tishning  muvozanat 
holatdagi sohalar diagrammasi. 
 
Bu holatda p-n o‘tishdagi potensial to‘siqni yengishga energiyasi yetgan asosiy 
zaryad  tashuvchilar  hosil  qilgan  diffuzion  tok  (  J
nn
,  J
pp
  )  va  p-n  o‘tishdagi  elektr 
maydoni  ta‘sirida  teskari  yo‘nalishda  harakat  qilayotgan  asosiy  bo‘lmagan  zaryad 
tashuvchilarni hosil qilayotgan  Dreyf  toklari ( J
np
, J
pn
 ) bir – biriga teng bo‘ladi va p-
n o‘tishdan tok o‘tmaydi. 
J
nn
 + J
pp
 = J
np
 + J
pn
      (9) 
 
Demak,  p-n  o‘tishda  hamma  vaqt  asosiy  zaryad  tashuvchilar  diffuziyasi 
natijasida  yuzaga  keladigan  diffuzion  tok  va  unga  qarama  qarshi  yo‘nalgan  p-n 
o‘tishdagi  elektr  maydoni  ta‘sirida  asosiy  bo‘lmagan  zaryad  tashuvchilar  harakati 
tufayli  hosil  bo‘ladigan  Dreyf    toki  vujudga  keladi.  p-n  o‘tishda  hosil  bo‘ladigan 
potensial  to‘siq  qiymati    θ    n  va  p  turdagi  yarim  o‘tkazgichlardagi  Fermi  sathlarini 
qiymatlariga bog‘liq va ularning farqiga teng bo‘ladi: 
υ = F
n
 – F
p
        (10) 
 
F
n
 va F
p
 qiymatlarini yuqoridagi ifodalarga asosan, p-n o‘tishdagi potensial to‘siqning 
to‘g‘ridan  –  to‘g‘ri    n  va  p  materiallardagi  donor  (  N
d
  )  hamda  akseptor  (  N
a
  ) 
kirishma  atomlari  yoki  asosiy  tok  tashuvchilar    n
n
,  p
p
    konsentratsiyasiga  bog‘liq 
nisbatini quyidagicha yozish mumkin: 
        
 
 
 
 
  
 
 
 
      
 
 
 
 
  
 
 
 
               

---

 
102 
 
bunda    n
i
  –  berilgan  haroratdagi  xususiy  zaryad  tashuvchilar  konsentratsiyasi.  (11) 
ifodadan ko‘rinib turibdiki, harorat oshishi bilan potensial to‘siq qiymati kamayadi, 
chunki  xususiy  zaryad  tashuvchilar  konsentratsiyasi  (n
i
)  harorat  oshishi  bilan 
eksponensial  qonuniyat  bilan  oshadi. p-n  o‘tishda  hosil  bo‘ladigan  hajmiy  zaryadlar 
kengligi  ham  n  va  p-turli  yarim  o‘tkazgich  materiallardagi  donor  va  akseptor 
kirishma atomlarining konsentratsiyasiga bog‘liq ekan: 
 
 
   
     
    
 
 
 
 
⁄
 
 
   
     
   
 
 
 
 
⁄
              
 
bunda   
    materiallning  dielektrik  doimiysi.  (12)  ifodadan  ko‘rinib  turibdiki,  agar  
N
d
>  N
a
  bo‘lsa,  p  –  turdagi  yarim  o‘tkazgich  materiallda  hosil  bo‘ladigan  hajmiy 
zaryad kengligi, n – turdagidan ko‘proq bo‘lishi mumkin. Unda hajmiy zaryadlar teng 
nisbatlarini quyidagicha yozish mumkin: 
 
 
 
 
   
 
 
 
 
 
 
 
⁄