Металл ва ярим ўтказгич (МЯ) контакти

^ 2.2. Металл ва ярим ўтказгичларда омик контакт

Металл ва ярим ўтказгичлар контактининг вольт–ампер тавсифи чизиқли бўлиб, у орқали асосий бўлмаган заряд ташувчилар киритилганда контактдан ўтаётган ток билан унга берилаётган кучланиш Ом қонуни асосида боғланган бўлса, бундай контактга омик контакт дейилади. Омик контаклар ярим ўтказгичли ҳар бир асбобнинг ёки интеграл микросхемаларнинг қисмларини ўзаро боғлайди ҳамда ташқи занжирга улайди.

Бу контактлар қуйидаги асосий талабларни қаноатлантириши керак:

-контакт тўғриламайдиган бўлиши керак, яъни ток йўналиши ўзгарганда унинг қаршилиги ўзгармаслиги керак;

-контак чизиқли вольт–ампер тавсифи эга бўлиши керак, яъни унинг қаршилиги ўтаётган ток катталигига боғлиқ бўлмаслиги керак;

-контактнинг тўғриловчи контакт ёки p-n ўтишнинг текислигига тик ва параллел йўналишларда қаршилиги жуда кичик, иссиқлик ўтказувчанлиги катта ва ярим ўтказгич билан мустаҳкам боғланишда бўлиши керак;

-асосий бўлмаган заряд ташувчиларни ярим ўтказгичга инжекцияламайдиган бўлиши керак;

-иссиқликдан кенгайиш коэффициенти ва чиқиш электродникига имкони борича яқин бўлиши керак;

-контакт қатлами ярим ўтказгич ичига чуқур кирмаслиги керак;

-омик контактнинг материали фотолитографик ишлов бериш имкониятига эга бўлиши керак;

Юқорида санаб ўтилган талабларнинг биронтаси бажарилмаса, асбоб тавсифининг сифати ёмонлашади. Масалан, контактнинг ВАТ ночизиқли бўлса, у ҳолда асбобнинг ВАТ бузилади. Кантакнинг қаршилиги катта бўлса, асбобнинг тўғрилаш ва кучайтириш хоссалари ёмонлашади. Контактда заряд ташувчилар инжекцияси ортиши натижасида асбобнинг тескари токи ортиб кетади. Бундай ҳолларда омик контакт ўз хоссасини маълум даражада йўқотади.

Металл ва ярим ўтказгичлар учун омик контакт химиявий усулда ёки вакуумда буғлатиш йўли билан олинади, сўнгра омик контактга термик ишлов берилади. Айрим ҳолларда омик контак сифатида қотишмалардан фойдаланилади.

^ 2.3. Металл-ярим ўтказгичларнинг тўғриловчи хоссаси

Металл-ярим ўтказгичларнинг тўғрилаш хоссасидан ярим ўтказгичлар техникасида кенг қўлланилади. Металл-ярим ўтказгич контактига турли ишорали доимий кучланиш берилганда тўғрилаш хоссаси намоён бўлади.

Ярим ўтказгич контактида асосий заряд ташувчилар билан камбағаллашган соҳа бўлгани сабабли у катта қаршиликка эга.

Металл-ярим ўтказгичларнинг контактига тўғри ва тескари кучланиш берилган ҳолатни кўриб чиқайлик.

Ташқи потенциаллар фарқи таъсирида камбағаллашган заряд ташувчилар, потенциал барьерининг баландлиги, ҳажмий заряд ва қатламнинг қалинлиги ортсин.

Бунда контактнинг қашилиги ортади, натижада кучланиш ортиши билан ток камаяди.

Бундай йўналишдаги берилган ташқи кучланиш беркитувчи кучланиш дейилади.

Агар металл-ярим ўтказгичнинг контактига берилаётган кучланишининг йўналиши ўзгартирилса, камбағаллашган қатлам кенглиги ва унинг қаршилиги камаяди. Кучланиш маълум бир қийматга етганда потенциал барьер йўқолиб, кантактдаги ток кескин ортади. Ташқи кучланишнинг бундай йўналишга тўғри кучланиш дейилади.

Бундан кўринябдики, металл-ярим ўтказгичнинг контакти чизиқли бўлмаган хоссага эга бўлиб, турли хил ярим ўтказгичли асбоблар ҳосил қилишда кенг қўлланилади.

Металл-ярим ўтказгичнинг тўғрилаш хоссаси ВАТ билан ҳарактерланади. Ярим ўтказгичнинг беркитувчи қатлам қалинлигига кўра 2 гуруҳга бўлиш мумкин.

1. Беркитувчи қатлами қалин бўлган ярим ўтказгичлар. Буларга селен ва бошқалар киради. Уларнинг асосий хоссаларидан бири тақиқланган зонанинг кенглиги нисбатан заряд ташувчиларнинг эркин чопиш йўлидан катталиги.

   
   

2. Беркитувчи қатлами юпқа бўлган ярим ўтказгичлар. Буларга ҳозирги ярим ўтказгичли асбобларда кенг қўлланиладиган германий ва кремний ярим ўтказгич материали киради. Унинг асосий хоссаларидан бири тақиқланган зонанинг кенглиги заряд ташувчиларни эркин чопиш йўлидан кичик. Бундан ташқари уларда заряд ташувчиларни консентрацияси ва ҳаракатчанлиги катта. Шунинг учун, заряд ташувчилар тақиқланган зонадан ташқи энергия таъсирида осон ўтади.