|
тТп
нинг к,иймати
хтп=\Уп(.п+п^)У^ (e + y n j- '
(5.20)
формула билан топилади.
Вак,т доимийси г>10~2+ 10~3с булганда
пх« п с, тТп« т
тен
гсизлик бажарилади. Бошк,ача айтганда,
Ег
сатх,ни элект
рон билан тулдириш, сатхдан электронни термик чик,а-
ришга нисбатан тез содир булади. Лекин юкори Ом ли
намуналардан ясалган диодларда улар бир тартибда були-
ши мумкин.
Р-п
утишга тескари кучланиш берилгандан (О-*
V)
сунг
р
— со\адаги жойлашган хажмий заряд со\асининг
АХ2
Кисмидаги
ер» е п
булган сатх,ни
г
=
е~
1 вак,т доимийси
билан электрон тулдира бошлайди. Бу
&Х2
к,атламда сат-
*ни донор ёки акцептор булишидан к,атьи назар \ажмий
заряд зичлиги ортади
BaKj доимийси г
=ер 1 = (урр 1)~1
нинг к,иймати (5.8) ни
назарда тутсак,
(5.21)
билан аникданади. Бу ерда
b
— яримутказгич параметри,
германий учун
Ь =
1,2-1021 см-2 с -1 к~2, кремний учун
Ь = 2
• 1021 с м -2 с -1 к-2. Юкррида курилгандек, (5.21) ни
логарифмлаб, ундан Ч С ионланиш энергияси
(e-Ev)
ни
хамда ковакни Ч С да тутилиш кесими
S
ни топиш мум-
кин. Тескари кучланишни учиргандан сунг ДХ2 к,атлам-
даги сатхдан электрон
% =[(P1+JP > ^ 1=(ep+ y /c)-1
вак^ доимийси билан кета бошлайди (бошкдча айтганда,
сатх, ковак билан тула бошлайди). Бу холда х,ам т « г була
ди. Юкррида изохданган усул билан
Ег
сатхнинг ионла
ниш энергиясини, сатвда электрон, ковакнинг тутилиш
кесимларини аникдашдаги асосий хатолик уларнинг тем-
пературага боганкдигини (5.9) да хисобга олмаслик ту-
файли содир булган.
Хисобларнинг курсатишича, сатхнинг ионланиш энер
гияси ±КТ тартибдаги хатолик билан
Sn
ва
S
ларни эса
катгаликлар тартибидаги хатолик билан улчанар экан. Сат\
энергиясини аникдашда шуни назарда тутиш керакки,
х,ар кдндай нуксон ёки киришма атоми так,икданган зо-
нада иккита (ёки ундан ортик) сатх хосил к,илиши мум-
кин. Бу сатхдардан к,айси бирини намоён булиши ферми
сатхининг вазиятига боглик,. Бунга мисол сифатида тил-
ла киришма атоми билан
Si
ни легирланганда юзасига
келадиган сатхни курсатиш мумкин. У утказувчан зона
тубидан 0,56 эВ пастда акцептор, валент зона шипидан
0,45 ЭВ юк;орида донор сатхини хосил к^лади.
5.3 §. Чукур марказли диодларнинг барьер сигами
Чукур марказ (ЧМ)ли диодларнинг сигими хоссалари-
ни
р-п —
утиш мисолида курайлик.
Р+-п
диод базаси (асо-
сида) концентрацияси
NeD
булган саёз сатхли донордан
таищари, энергиявий сатхи
Ег,
концентрацияси
NrD
булган
г
= (SpV,Nvr 1
exp
кТ
266
5.3-расм.
Кескин
р-п
утишда энергетик зоналарнинг жойланиши ва
чукур сатхларни кучланиш куйилмаган
U=
О да
(а),
тескари кучланиш
куйилган t/№0 да электрон билан тулиши (б).
чукур донор марказ булсин (5.3-расм). Бу чукур сатвда
* ея» е
тенгсизлик бажарилсин ва кейинчалик
NCD
ва
NrB
ларни махсус кайд кдгсинмаса координатага боглик, эмас
деб к,абул киламиз. ХЗСдан ташкаридаги электр нейт-
раллик (ЭН С ) со\асида
Fn—E
>4 кТ ва ионлашган чукур
I
донор концентрацияси
267
5.4-расм. Р+-п
утишга тескари кучланиш куйилган \олатда
энергетик зоналарнинг жойланиши (а) ва ионлашган киришма
атомларининг так,симоти
(б)
N rou
=
MrD
exp
F -Е
п
г
КТ
«
Nr
булсин. У вак,тда
р +-п
утишга куйилган тескари кучла-
нишда Х ЗС нинг 0юкррида булиб, тула ионлашган хдлатда булади. Бу сохд-
да ионлашган марказлар концентрацияси
NCD
ва
NrD
лар
йигиндисига
Nu= N CD+NrD \ЗС
нинг
wn
к,исмида эса
N = NCD
га тенг булади.
!=0
да диодда тескари кучланиш
d V
га сакраб (кескин) ошсин. У вак,тда Х.ЗС нинг кенгли-
гини
dh
га,
Wn
— к,атлам кдлинлигини
d\Vn
га ошишига
олиб келади. (5.4-расм)
dh
кдтламдан электронни кетиш
268
■
XI
I ii ivi I • r
\
v • >v
j
ч
\
^
“ / *>-
-
-
ллмдл \лмма слёз донорлар кучланиш оппупча ионлашиб
булган. Чукур донорларнинг
d\Vn
катламида ионланиши
эса кучланиш ошгандан сунг содир булади. Шунинг учун
бу клгламда электронни кетиш ва^ти сатхнинг тулдириш
релаксация вак,ти билан аннкданади.
dWn
кдтламда чукур
донорларнинг ионланиши туфайли хажмий заряди орта-
ди ва барьер сигимининг узгаришига олиб келади. Одат-
да барьер сигимини улчашда
р*-п
утишга доимий теска
ри кучланишдан таш^ари синусоидал кичик кучланиш
куйилган булади.
р +-п
утиш ва шоттки диодлар барьер
сигимининг ифодаларини хисоблаш устида тухталмасдан
чукур марказ параметрларини аникдашга керак булади-
ган барьер сигимининг формулаларининг баъзи бир хос-
саларини та\лил кдлайлик. Синусоидал кичик кучланиш-
нинг паст частоталари
o n
«
1 да сатхни тулдириш релак
-
сацияси вактини хисобга олмаслик мумкин ва барьер
сигимини стационар заряддан кучланиш буйича олинган
Хосил а оркдли хисобланиши мумкин. Назарий хисоблаш -
ларнинг курсатишича, паст частотада барьер сигими
dec _ с,
I
eae(NCD
+^rZ))
C» = ^ = S
(5.23)
формула билан аникданади. Бу ерда £„=£0г яримутказ-
гичнинг абсолют диэлектрик сингдирувчанлиги,
UK --
кон
тракт потенциаллар айирмаси
.
, т
N rn(F„
-
Er)h
(5.24)
(Fn-Er)h
катталик
Fn—Er
нинг
x=h
даги киймати (5.21)
дан куринадики, паст частотали сигимнинг кучланиш
билан боиганиши худди базасида факдт саёз донор сатх-
лар мавжуд булган холдаги С
~2(U)
каби, лекин бу ерда
С
~г(Ц)
тугри чизикнинг огиш бурчаги тангенси кириш-
малар концентрациялари йигиндиси
NCD+NrD
га тескари
пропорционал. Бундан ташк,ари,
c h f h m
формуласидаги
UK
ни урнига
(UK-AUK)
кирган. Юк^ори частота («г»1 да
чукур донорларнинг
Wn
текислиги як,инида зарядининг
269
узгаришини \исобга олмаслик мумкин, чунки улар куч
ланиш узгариши билан кдйта зарядланиб улгурмайдилар.
Do'stlaringiz bilan baham: |
