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

7.3 – jadval. Shottki diodlarini olish uchun ishlatiladigan metallsilisidlar.  
 
7.5-§.   p-n o’tish olish texnologiyasi 
 
n  va  p  turiga  yarim  o‘tkazgichlarni  to‘g‘ridan  to‘g‘ri  bir  biriga  kontaktga  keltirish 
yo‘li bilan p-n o‘tishni hosil qilib bo‘lmaydi. Chunki, har qanday yaxshi ishlangan 2 
turdagi yarim o‘tkazgichlarning sirtlarini kontaktga keltirilganda ular orasida ma‘lum 
bo‘shliq  qolishi,  sirtlarda  adsorbsiya  qilingan  begona  atomlar  va  nuqsonlar  hamda 
oksid  qatlamlarni  mavjudligi  bir  biri  bilan  birikishiga  imkon  bermaydi  p-n  o‘tishni 
hosil qilishning turli usullari mavjud ulardan biri yuqori vakuumda ma‘lum metallni 
kremniyga  kontaktga  keltirib,  samarali  haroratigacha  qizdirish  yo‘li  bilan,  masalan, 
Al-nSi ni T=550
o
C qizdirganda kontakt sohasida yangi Al bilan boyitilgan p-turga ega 
bo‘lgan  soha  hosil  bo‘ladi.    Yarim  o‘tkazgich  sirtiga  unga  qarama-qarshi 
o‘tkazuvchanlikka  ega  bo‘lgan  yupqa  epitaksial  qatlamlarini  hosil  qilish  yo‘li  bilan 
yoki  yarim  o‘tkazgich  sirtiga  undagi  kirishma  atomlar  tabiatiga  teskari  bo‘lgan 
kirishma  atom  ionlarini  implantatsiya  qilish  yo‘li  bilan  xam  bilan  amalga  oshrish 
mumkin.  Ammo  hozirgi  zamon  elektronika  va  mikroelektronikasida  eng  asosiy 
qo‘llaniladigan usul bu planar texnologiya ya‘ni difuzion texnologiyasidir. Diffuzion 
texnologiyada  –  p-n  o‘tishni  hosil  qilinadigan  materialning  asosiy  parametrlari-
qanday  turdagi  kirishma  atomlari  bilan  legirlanganigi,  ularning  konsentratsiyasi  va 
qanday  chuqurlikda  p-n  o‘tish  hosil  qilish  kerakligini  oldindan  bilgan  holda,  unga 
qanday  kirishma  atomlari  qancha  haroratda  va  qancha  vaqtda  diffuziya  qilish 
Metall silitsidi 
Hosil bo‘lish temperaturasi T(K) 
Erish temperaturasi  T(K) 
CoSi 
400 
1460 
CoSi
2
 
450 
1326 
CrSi
2
 
450 
1475 
HfSi 
550 
2200 
IrSi 
300 
- 
Mn
11
Si
19
 
800a 
1145 
MoSi
2
 
1000a 
1980 
TaSi
2
 
750a 
2200 
TiSi
2
 
650 
1540 
ZrSi
2
 
600 
1520 

---

 
99 
hisoblab  chiqiladi.  Bunda  diffuziya  qilinayotgan  kirishma  atomlarining  diffuziya 
koeffsiyentini va eruvchanligini haroratiga bog‘liqligining qiymatlarini aniq bilishni 
talab  etadi.  O‘rganilayotgan  material  p-turga  ega  va  undagi  akseptor  kirishma 
atomlari konsentratsiyasi  N
A
 = 10
16
 sm
-3
 bo‘lsa, unda diffuziya  qilinadigan kirishma 
atomlari albatta donorlik xususiyatiga ega bo‘lishi va shunday haroratda diffuziyaki 
qilinishi  lozimki,  unda  yarim  o‘tkazgich  sirtida  diffuziya  vaqtida  kirgan  donor 
kirishma  atomlari  konsentratsiyasi  materialdagi  mavjud  akseptor  kirishma  atomlar 
konsentratsiyasidan  10
2

10
3
  marta  katta  bo‘lishi  kerak.  Yuqoridagi  mavzularda 
ta‘kidlaganimizdek,  diffuziya  doimo  manbadan  amalga  oshirilganligi  uchun  uning 
taqsimoti rasmda ko‘rsatilgandek bo‘ladi:  
 
         
    
Bu  ko‘rsatilgan  uch  sohani  ko‘rib  chiqaylik.  I-sohada  diffuziya  natijasida 
kiritilgan  donor  kirishma  atomlarning  konsentratsiyasi  mavjud  akseptor  kirishma 
atomlarni konsentratsiyasidan katta, albatta rasmda ko‘rsatilganday bu nisbat kristall 
sirtidan uning ichiga kirgan sari o‘zgarib boradi. Demak, bu sohada  N
D
>N
A
 yoki n>p 
sharti  bajarilganligi  uchun  material  n-turga  ega  bo‘ladi.  (bu  yerda  donor  kirishma 
atomlaridan  chiqqan  elektronlar  akseptor  kirishma  atomlari  hosil  qilgan  kovaklar 
bilan rekombinatsiyalashib, qolgan qismi o‘tkazuvchanlik sohasiga bo‘ladi, n=N
D
-N
A
 
va  material  n-turga  ega  bo‘ladi).  II-sohada  N
D
=N
A
  (n=p)  bo‘lib,  bunda  donordan 
chiqqan barcha elektronlar, akseptor valent sohada hosil qilgan barcha kovaklar bilan 
rekombinatsiyalashadi  natijada  donor  hamda  akseptor  kirishma  atomlari  hisobiga 
hosil bo‘lgan erkin elektronlar va kovaklar qolmaydi. Faqat ko‘rilayotgan haroratga 
mos  xususiy  zaryad  tashuvchilar  bo‘ladi.  Demak  bu  sohada  material  xususiy  yarim 
o‘tkazgichga    -  eng  katta  solishtirma  qarshilikka  ega  bo‘lgan  materialga  aylanadi. 
Mana  shu  N
D
  =  N
A
  bo‘lgan  soha  p-n  o‘tish  sohasi  yarim  o‘tkazgichga  xos  sirtidan 
mana  shu  sohagacha  bo‘lgan  masofa  p-n  chuqurligi  deb  ataladi.  III-sohada  donor 
kirishma  atomlari  mavjud  akseptor  kirishma  atomlarning  konsentratsiyasidan  kam 
bo‘lganligi  uchun    N
A
-N
D
=p
o
-N
D
=p,  material  p-turga  ega  bo‘ladi  va  p-n  o‘tish 
chegarasidan  uzoqlashgan  sari  p-kovaklar  miqdori  oshib  p
o
  ga  yaqinlashadi.  p-n 
o‘tishning  diffuzion  texnologiyasi  boshqa  usullarga  nisbatan  xohlagan  chuqurlikda, 
o‘ta  aniqlik  bilan  p-n  o‘tish  hosil  qilish  imkonini  berdi.  Shuning  uchun  ham  buni 
planar  texnologiya  deb  ataladi.  p-n  o‘tish  hosil  qilingan  plastinkalarda  yana