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

7.7-§  p-n o’tishga tashqi manba ulangandagi holat 
 
p-n  o‘tishga  ega  bo‘lgan  yarim  o‘tkazgich  materialining    n  –  turli  tomoniga 
manbaning < + >, p – turli tomoniga manbaning  <  -  > qutbi ulansin: 
 
 
eV


0


 
 
 
 
 
 
 
7.12 – rasm. Teskari maydonda p-n o’tish 
 Bu holda tashqi maydon bilan p-n o‘tishdagi elektr maydon yo‘nalishlari bir – 
biriga mos tushadi. Natijada n – turdan elektronlar manba ulangan kontakt tomonga, 
p  –  turdan  kovaklar  ham  manba  ulangan  kontaktga  oqa  boshlaydi.  n  va  p  kontakt 
sohasidagi  hajmiy  zaryad  kengligi  ortadi  va  kontakt  potensial  qiymati  υ=υ
o
+eV  ga 
teng bo‘ladi, ya‘ni ortadi. Natijada p-n o‘tishdagi asosiy zaryad tashuvchilar  oqimi, 
ya‘ni  diffuzion  tok  miqdori  kamayadi  va  eV  tashqi  maydon  potensiali  ortishi  bilan 
asosiy  zaryad  tashuvchilarning  p-n  o‘tish  diffuziyasi  nolga  intiladi.  Ammo  bu 

---

 
103 
holatdagi  potensial  to‘siqning  oshishi  asosiy  bo‘lmagan  zaryad  tashuvchilar 
harakatiga  ya‘ni Dreyf toki qiymatiga ta‘sir etmaydi. Endi p-n o‘tishdagi tok qiymati 
bu  faqat  Dreyf  toki  qiymati  bilan  aniqlanadi  va  tashqi  manba  kuchlanishiga  bog‘liq 
bo‘lmay  qoladi.  p-n  o‘tishga  tashqi  manbaning  bunday  ulanishi  teskari  ulanish  deb 
qabul  qilingan.  Bunda  o‘ta  kichik  va  tashqi  manba  kuchlanishiga  asosan  bog‘liq 
bo‘lmagan  o‘tayotgan  tok  qiymati    J
so
–  teskari  to‘yingan  tok  qiymati  deyiladi.  Bu 
holatdagi  p-n  o‘tish  sohalar  diagrammasiga  e‘tibor  bersangiz  endi  tizimda  yagona 
muvozanat  holatni  ko‘rsatuvchi  Fermi  sathi  o‘rniga  n  va  p-turdagi  elektron  va 
kovaklarning  tashqi  manba  qo‘yilgandagi  o‘zgarishini  aks  ettiruvchi  kvazi  Fermi 
sathlari  (  F
p
,  F
n
  )  hosil  bo‘ladi.  Ularning  farqi    F
n
  –  F
p
  =  eV    tashqi  qo‘yilgan 
potensialga  teng.  J
so
  ning  tashqi  maydonga  bog‘liqlik  grafigi  p-n  o‘tishning  teskari 
Volt  –  Amper  xarateristikasi  deyiladi.    J
so
  –  tokining  qiymati  asosan  asosiy 
bo‘lmagan zaryad tashuvchilar qiymati bilan aniqlangani uchun, uning miqdori o‘ta 
kichik  bo‘lib,  asosiy  zaryad  tashuvchilar  konsentratsiyasi  ortishi  bilan  yanada 
kamayadi.  Bunday  tokning  qiymatini  harorat  va  yarim  o‘tkazgich  fundamentall 
parametrlariga bog‘liqlik ifodasi quyidagiga teng bo‘ladi: 
 
  
     
 
   
 
  (
 
 
 
√
 
 
 
 
 
 
 
 
√
 
 
 
 
)    
 
 
 
  
                 
D
n
,  D
p
,  τ
n
,  τ
p
  –  elektron  va  kovaklarning  diffuziya  koeffsiyenti  va  ularning 
yashash vaqti, N
a
 va N
d
 – donor va akseptor kirishma atomlari konsentratsiyasi, E
g
 – 
taqiqlangan  soha  kengligi.(14)  ifodadan  ko‘rinib  turibdiki,  harorat  oshishi  bilan  J
so
 
ning  qiymati  ortib  boradi. p-n  o‘tishning    n  tomoniga  tashqi  manbaning    <    -    >  , p 
tomoniga  <  +  >  qutblarini  ulaylik.  Bunda  tashqi  manbaning  elektr  maydonini 
yo‘nalishi  p-n  o‘tishdagi  elektr  maydon  yo‘nalishiga  qarama  –  qarshi  bo‘ladi.  Bu 
holatda  n  –  turga  tashqi  manbaga  ulanganda  kontaktdan  elektronlar,  p  –  turga  esa 
kovaklar  oqimi  kira  boshlaydi.  Natijada    n  –  turda  injeksiya  qilingan  elektronlar 
konsentratsiyasini oshirish bilan birga, hajmiy zaryad qalinligini kamaytiradi. Xuddi 
shunday  p  –  turga  ulangan  manbadan  kirib  kelayotgan  kovaklar  oqimi  ham,  p-n 
o‘tishning  p  tomonida  hosil  bo‘lgan  manfiy  hajmiy  zaryadlar  konsentratsiyasini 
kamaytiradi. Shunga mos holda bu sohadagi hajmiy zaryad qalinligi ham kamayadi. 
Demak,  p-n  o‘tishdagi  potensial  to‘siq  miqdori  ham  qo‘yilgan  tashqi  maydon 
kuchlanishiga mos holda kamayadi:  υ = υ
o
 -  eV.  Bu esa asosiy zaryad tashuvchilar 
bo‘lgan  n  –  turdagi  elektronlarni  p  –  turga  va  p  –  turdagi  kovaklarni  n  –  turga 
diffuziya  oqimining  oshishiga  olib  keladi  ya‘ni  diffuziya  toki  miqdori  oshadi.  Bu 
oshish tashqi manba kuchlanishi oshgan sari yanada ko‘proq ortib boradi. Bu holatda 
asosiy  bo‘lmagan  zaryad  tashuvchilar  hosil  qilayotgan  Dreyf  toki  o‘z  qiymatini 
o‘zgartirmaydi.  Natijada  diffuzion  tok  miqdori  Dreyf  tok  miqdoridan  juda  katta 
bo‘ladi  hamda  eV  oshgan  sari  ortishi  tufayli  p-n  o‘tishdan  o‘tayotgan  tok  tashqi 

---

 
104 
manba  kuchlanishni  oshishi  bilan  eksponensial  holatda  ortadi.  Bu  p-n  o‘tishning 
to‘g‘ri yo‘nalishiga mos keladigan  Volt – Amper tavsifsini ifodalaydi. Bu holatdagi 
p-n o‘tish sohalar diagrammasi 6.13 rasmda ko‘rsatilgan: 
0

=
k

-eV 
                             E
c 
                                 F
n 
F 
                                                         eV 
          F
p 
                                 E
v
 
0
