Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020
232
(4)
(3) ва (4) ифодалардан ва юқоридаги қийматлардан фойдаланган ҳолда донор соҳадаги
электронлар ва акцептор соҳадаги ковакларнинг Ферми сатхи ЎЮЧ майдон
таъсирида
ўзгаришини графикларини олинди ва назарий хисоб китобларимиз билан
солиштирдик.
1 – расм 2 – расм
1 – 2 – расмда.
n
-типдаги ва p – типдаги яримўтказгичда электронлар ва ковакларнинг
ЎЮЧ таъсирида мос
равишда
Т
e
ва
T
h
га қизиши сабабли электронлар ва ковакларнинг
Ферми квазисатҳини ўзгаришини турли концентрациялари
учун олинган графиклари
тасвирланган.
Термодинамик мувозонат пайтида электрон фонон гази бир хил ҳароратга эга,
n
ва
p
соҳадаги Ферми сатҳи ҳарорат ортиши билан таъқиқланган зона кенглигининг ўртасига
яқин жойда бирлашади. Бу панжара ҳарорати ортиши билан ўзгармай қолади (3-расм а)
[3-6]. Ушбу графикдан кўриниб турибдики кристалл панжара ҳароратининг етарлича
ортиши билан ҳар қандай турдаги яримўтказгич хусусий яримўтказгичга айланади.
ЎЮЧ
таъсиридаги
p-n
ўтишда панжара ҳарорати ўзгармай ток ташувчи ковак ва
электронларни ўзигина қизиши ҳисобига
n
ва
p
соҳадаги Ферми сатҳлари
Т
e
қизиган
электрон,
T
h
қизиган ковакларнинг ҳарорати ортиши билан ферми сатҳлари яна
ўзгаришда давом этимшини кузатишимиз мумкин (3 – расм б). Электронлар квазисатхи
ўтказувчанлик зонасидан валент зона томонга силжиб
боради ва етарлича катта
хароратда ўтказувчанлик зона тубидан
дан катта бўлган катталикга узоқлашади.
3 – расмда а)
N
c
=N
v
ҳолат учун турли концентрацияли германий асосли
яримўтказгичлардаги
n
ва
р
соҳалардаги Ферми сатҳининг хароратга боғлиқлиги. б)
N
c
=N
v
ҳолат учун турли концентрацияли германий асосли яримўтказгичлардаги
электрон ва ковакларнинг ҳароратга боғлиқ равишда
n
ва
р
соҳалардаги Ферми квази
сатҳининг ЎЮЧ таъсирида ўзгариш графиклари келтирилган.
3 – расм. а) Ферми сатҳининг хароратга боғлиқлиги. б) Ферми квази сатҳининг ЎЮЧ
таъсирида ўзгариш графиги.
Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020
233
4 – расм. Турли концентрацияли германий асосли яримўтказгичлардаги n ва р
соҳалардаги электрон ва коваклар Ферми квазисатҳларининг квази зарралар хароратига
боғлиқлигини (3) ва (4) ифодалар ёрдамида олинган графиги.
Юқоридаги
4
–
расмда
турли
концентрацияли
германий
асосли
яримўтказгичлардаги n ва р соҳалардаги Ферми квази сатҳининг ЎЮЧ таъсиридаги
квази зарралар хароратига боғлиқлигини (3) ва (4) ифодалар ёрдамида олинган графиги.
Бунда саноқ боши
Е
с
=0
деб
олинган ва
N
c
≠N
v
яни германий асосли яримўтказгичини
Т=300 К
даги қийматлари
N
c
=1.04∙10
19
sm
-3
,
N
v
=0.6∙10
19
sm
-3
қийматларидан
фойдаланилган. Шунинг учун 4 – расмда
n
- соҳадаги қизиган
электрон ва
p
соҳадаги
қизиган ковакларнинг Ферми квази сатҳларининг кесишиш нуқталари таъқиқ зонанинг
ўртасидан пастки соҳада кесиб ўтмоқда ва бу кесиб ўтиш электр ток ташувчиларнинг
концентрацияаси ортиши билан таъқиқланган зонанинг ўртасидан пастга силжиб
боради.
Юқоридаги Ферми квазисатҳларини ўзгаришларини таҳлил қилайлик.
n
n
=10
15
см
-3
ва
p
p
=10
15
см
-3
концентрациядаги донор ва акцептор соҳаларнинг Ферми сатҳларини ЎЮЧ
таъсирида ўзгаришини олиб кўрайлик.Унга кўра
Т=Т
е
=Т
h
=300 K
ҳолатда
донор ва
акцептор соҳаларнинг бошланғич Ферми сатҳи
F
e0
=-0.24 ev
ва
F
h0
=-0,44 ev
га тенг.
Бошланғич потенциал тўсиқнинг баландлиги φ
0
n ва p соҳалардаги бошланғич Ферми
сатҳларининг фарқига тенг, яъни
φ
0
=F
e0
-F
h0
. Бунга кўра
n
n
=10
15
см
-3
ва
p
p
=10
15
см
-3
концентрацияда,
Т=Т
е
=Т
h
=300 K
германий асосли
p-n
ўтишимиз учун бошланғич
потенциал тўсиқ
баландлиги
φ
0
= 0.2
га тенг бўлади. 1 – 2 – расмлардан қизиган
электрон ва ковакларнинг потенциал тўсиқ баландлигини аниқлаймиз ва бу потенциал
тўсиқ баландлигидан бошланғич потенциал тўсиқ баландлигини айирсак
T
e2
=T
h2
=
400
K
учун ЭЮК ҳосил бўлади ва у
Е
2
=φ
2
– φ
0
= – 0,82
v га тенг. Демак германий асосли
p – n
ўтишида
T
e1
=T
h1
=35
0
K
бўлганда
Е
1
=
-0,74
v га,
T
e2
=T
h2
=
400
K
бўлганда
Е
2
=-0,82
v га
тенг экан [2].
Do'stlaringiz bilan baham: 
