Ko’p qatlamli tuzilmalarda bo’ylama effekt nazariyasi

KO’P QATLAMLI TUZILMALARDA BO’YLAMA EFFEKT NAZARIYASI
Soatboyeva S.U., Abdreymova G.R.
Fizika fakulteti 1- bosqich magistranti
Ko’p qatlamli tuzilmalar bir nechta kontaktlardan iborat bo’ladi. Kontakt deb har xil yarimo’tkazgich materiallardan tayyorlangan muhitning chegarasiga aytiladi. Bunday tuzilma ikki xil diodli rejimda ishlaydi. Agarda tashqi elektr maydon kuchlanishi kontakt tekisligiga perpendikulyar turda tutashtirilsa, uni ko’ndalang effekt, agarda kontakt tekisligiga parallel tutashtirilsa bo’ylama effekt deb ataladi. Biz bu ishimizda bo’ylama effektlarning nazariyasini tadqiq qildik.
Bo’ylama effekt ko’p qatlamli geterotuzilmalar uchun Grinberg [1] tomonidan o’tgan asrning 80-yillarida tadqiqot ishlari olib borilgan. U statik voltamper xarakteristikasini hisoblagan, uning ishlarida kontaktning voltamper xarakteristikasi N simon formada bo’lib chiqgan. Bunday xarakteristikaning paydo bo’lish sababi, pastki energetik sathdan yuqori energetik sathga o’tgan elektronlarning effektiv massasi ortadi, natijada ularning harakatchanligi kamayadi, shu sababdan tokni saqlab turish uchun kattaroq kuchlanish berishga to’g’ri keladi.
Shuning uchun, bizning ishimizda tashqi kuchlanishga qo’shimcha, amplitudasi kichikroq bo’lgan, garmonik o’zgaruvchan kuchlanish beriladi. Kichik signal metodi shartlaridan foydalanib, tenglamalarni chiziqli turga keltirganimizdan keyin uni yechsak, olingan natija differensial qarshilikni anglatadi. Shunday qilib ko’p qatlamli davrli o’zgaradigan tuzilmalarning kompleksli qarshiligi topiladi. Biz yuqorida ko’rgan barcha sistemalarda kompleksli qarshilik, uch qo’shiluvchidan iborat bo’ladi. Statik voltamper xarakteristikasi, differensial qarshilik, aktiv yoki omik qarshilikni beradi. Unga qo’shimcha, berilgan chastotadagi tashqi ta’sir, reaktiv qarshiliklarini, sig’im va induktiv qarshiliklarni paydo qiladi.
Bu qarshiliklar odatda fazasi ta’rafidan olib qaraganda ga ajraladi. Lekin murakkab tuzilmalarda, bu o’zgachalik dan kichik ham chastotaga bog’liq o’zgarishi mumkin. Bunday holatda, tuzilmaning ekvivalent sxemasini tuzib ko’rishga bo’ladi.
Bizning ishimizda asosan hisoblash metodikasini o’rganish uchun, dastlab oddiy voltamper xarakteristikalari ma’lum bo’lgan sistemalarni qarab chiqdik. Misol uchun Shottki [2] diodi, metall-vakuum sistemalardagi elektronlarning emissiyasi uchun dinamik xarakteristikalar tuzdik. Metalldan vakuumga o’tgan elektronlarning emissiyasi
(1)
formulasi bilan aniqlanadigan bo’lsa, unda bu potensialning shaffoflik koeffitsienti
(2)
qonuni bilan aniqlanadi. Bunga mos keluvchi sig’im
(3)
formulasi bilan aniqlanadi. Kompleks qarshilik
(4)
ko’rinishidagi formula bilan aniqlanadi. Bo’ylama effekti kuzatiladigan ko’p qatlamli tuzilmalarning dinamik xarakteristikasini o’rganish uchun kichik signal metodidan foydalanib, kompleks qarshilikni tadqiq qildik. Aniqroq qilib aytganda formulalar, umumiy ko’rinishda murakkab, shuning uchun N simon voltamper xarakteristikasining ba’zi bir joylarida, dinamik o’tkazuvchanlik uchun analitik formulalar tuzish mumkin emas.
Kompleks differensial o’tkazuvchanlik kichik signalli yaqinlashish asosida hisoblanadi. Kompleks o’tkazuvchanlikning haqiqiy va mavhum qismlari quyidagi determinantlar orqali aniqlanadi.
, (5)
, (6)
. (7)
Bu yerda
, . (8)
geteroo’tish differensial o’tkazuvchanligining chastotaviy xarakteristikalari yoki da tahlil qilindi, shuni ham nazarda tutish kerakki, bularning oxirgisi omik kontaktni xarakterlaydi.
Bunda differensial o’tkazuvchanlik faqatgina statik yechimdan aniqlanadigan parametrga bog’liq bo’ladi. bo’lganida statik differensial o’tkazuvchanlik bo’ladi. ni aniqlash uchun , , , dan foydalansak, ni beradi. Bu bizning , , bo’lgan nuqtada ekanligimizni anglatadi [3]. (Barcha kattaliklar o’lchamsiz kattaliklarda aniqlangan).
. (9)
Bu yerda shunisi xarakterliki, , bo’ladi, . Katta chastotalarda , mavhum qismi esa doimo ortib boradi.Hisob eksperimenti sifatida bo’lgan, chastota xarakteristikasi aniqlangan holat ko’rib chiqildi. N simon VAX ning bo’lgan burilish nuqtalarida chastotaviy bog’lanish aniqlangan
. (10)
Bu yerda chastotaning ortishi bilan ortishi, doimo musbat kattalik bo’lib qolishi xarakterlidir. Chastota diapozoni relaksiya vaqti, temperatura va o’tkazuvchanlik bilan bog’liq xarakterli vaqt orqali aniqlanadi. Diod sig’im xossalariga ega bo’ladi.


Адабиётлар
1.Грибников З.С. Отрицательная дифференциальная проводимость в многослойной гетероструктуре // ФТП. -1972. -Т. 6. -вып. 7. -С. 1380-1382.
2. Denisov B.N., Vikishin E.V. Investigations of the Kinetics of Nonequilibrium Carriers in a Semiconductor by the Average Value of the Photoconductivity under Periodic Optical Excitation // Semiconductors. -2014. -vol. 48. -No. 2. -pp. 163-166.
3. Муратов А.С., Утениязов Ж.А., Уалиев Д.М. Статическая ВАХ многослойной гетероструктуры при продольном эффекте // Рецензируемый научный журнал «Тенденции развития науки и образования». Ноябрь 2020 г. №67, Часть 3, Изд. НИЦ «Л-Журнал», 2020, стр. 153-158. doi: 10.18411/lj-11-2020-4. idsp: ljournal-11-2020-41.