35
Оксид-яримўтказгич чегарасида жойлашган сиртий ҳолатлар
“тез”
ҳолатлар
бўлади, чунки уларнинг τ
s
кичикдир. 4.7-расмдаги
диаграммалар
ёрдамида майдон эффекти кинетикасини батафсил қараб чиқамиз.
Майдон киритилгунча n-Gе намунаси сиртида инверсион қатлам
мавжуд бўлсин (зоналар бошланғич эгилиши юқорига, 4.7,а-расм).
Металл пластинка манфий бўладиган қилиб майдон киритамиз
(кучланиш берамиз) (4.7, б-расм). Пластинадаги
зарядни нейтраллаш учун
ноасосий заряд ташувчилар (коваклар) ҳажмдан сирт яқинидаги соҳага,
электрон эса-ҳажмдан металл электродга ўтади.
Сирт яқинидаги потенциал тўсиқнинг баландлиги шундай ўзгарадики,
бунда ҳажмий заряд соҳасида N та ортиқча коваклар, ҳажмда эса N тага кам
электронлар ва коваклар пайдо бўлади. Бинобарин, намуна ўтказувчанлиги
ўзгаради:
∆σ
с
=e N
)
(
s
nb
s
( 4.10)
Бу ∆σ
с
нинг ўрнашиш жараёни диффузион –дрейф
мувозанат
ўрнашиши (максвелл релаксация вақти) τ
м
=ε/4πσ
0
вақти давомида юз беради,
бунда σ
0
– намунанинг солиштирма қаршилиги.
Бу вақт заряд ташувчиларнинг экранланиш масофасига тенг масофага
диффузияси вақтига тўғри ва мазкур материалнинг RC си билан аниқланади.
Тадқиқланган Gе намуналари учун τ
м
~ 10
-11
-10
-12
c бўлган.
Бундан кейин τ
s
~ 10
-8
c реланция вақти давомида зоналар ва “тез”
сатҳлар орасида мувозанат ўрнашади (4.7, в-расм): “тез” сиртий сатҳлар ва
ҳажмий ҳаряд соҳасидаги умумий заряд еN га тенг.
Агар умумий заряднинг
сиртда ўрнашган қисмини х орқали белгиласак, у ҳолда
майдон пайдо
қилингандан 10
-8
c кейин ўтказувчанлик ўзгариши
∆σ
с
=e N
b
nb
s
x
)
1
(
(4.11)
бўлади. Намунада ортиқча заряд ташувчилар яшаш вақтига τ га тенг (Gе учун
~ 10
-5
c ) вақтда ҳажмда, майдон киритилгунча мавжуд бўлган, коваклар ва
электронлар зичликлари мувозанати ўрнашади (4.7,г-расм).
Ўтказувчанликнинг ~ 10
-5
c ўтгач ўзгариши
∆σ
с
=eN(1-х)μ
ps
(4.12)
∆σ
с
нинг кейинги ўзгариши заряд ташувчиларнинг “секин” сиртий сатҳларга
ўтиши билан боғлиқ бўлади (4.7, д-расм).
Уларнинг зичлиги катта
бўлганлиги учун оқибат натижада майдон пайдо қилган барча зарядлар
“секин” сатҳларга ўтиб олиши мумкин.
Зоналарнинг сирт яқинида эгилиши ўзиннг олдинги қийматига қайтади, ∆σ
с
эса нолга интилади. Бу жараён кенг оралиқда (минутлардан соатларгача)
ўзгарадиган “секин” ҳолатлар релаксацияси вақти давомида юз беради.
36
Баён қилинганидан кўринишича, майдон
эффекти кинетикасини турли
вақт оралиқларида тадқиқлаш асосида бир қатор муҳим параметрларни
олинади, “тез” ва “секин” сиртий сатҳлар релаксация вақтларини аниқланади,
ортиқча заряд ташувчилар яшаш вақти топилади.
Бу ҳолда майдон эффекти ҳаракатчанлигига тенг бўлган
заряд
ташувчилар сиртий ҳаракатчанлигини ҳам аниқлаб олса бўлади.
Do'stlaringiz bilan baham: