Reja: Xususiy elektr o’tkazuvchanlik p – n o’tishining hosil bo’lishi. To’g’rilovchi diodlar

Reja:
1 . Xususiy elektr o’tkazuvchanlik
2.P – n o’tishining hosil bo’lishi .
3 . To’g’rilovchi diodlar.
4 . Bipolyar transistor bo’yicha umumiy ma’lumotlar.

KIRISH.

Elektr maydon ta’sirida butun kristall bo‘ylab elektronlar maydonga teskari yo‘nalishida, teshiklar esa maydon yo‘nalishda harakatga keladi. Bunday elektr o‘tkazuvchanlik faqat sof yarim o‘tkazgiyalar uchun xos bo‘lib, uni xususiy elektr o‘tkazuvchanlik deyiladi.
P – n o‘tish bilan boshqariladigan maydoniy tranzistorlardan farqli ravishda MDYa–tranzistorlarda metall zatvor kanal hosil qiluvchi o‘tkazgichli sohadan doim dielektrik qatlami yordamida izolyatsiyalangan. Shu sababli MDYa–tranzistorlar zatvori izolyatsiyalangan maydoniy tranzistorlar turiga kiradi. Dielektrik qatlami SiO₂ dielektrik oksidi bo‘lganligi sababli, bu tranzistorlar MOYa – tranzistorlar (metall – oksid- yarim o‘tkazgichli tuzilma) deb ham ataladilar.
Diod—elektr tokini bir tomonlama o'tkazish xususiyati­ga ega bo'lgan elektron asbobdir. Diodlar ikki xil: vakuumli (shisha ballonga joylashtirilgan ikki elektrodli elektron lampa) va yarim o'tkazgichli (asosi — germaniy va kremniy kristallari) bo'ladi.
Tok bo‘yicha va koeffisientlar statik parametrlar hisoblanadi, chunki ular o‘zgarmas toklar nisbatini ifodalaydilar. Ulardan tashqari tok o‘zgarishlari nisbati bilan ifodalanidigan differensial kuchaytirish koeffisientlari ham keng qo‘llaniladi. Ctatik va differensial kuchaytirish koeffisientlari bir biridan farq qiladilar, shu sababli talab qilingan hollarda ular ajratiladi. Tok bo‘yicha kuchaytirish koeffisientining kollektordagi kuchlanishga bog‘liqligi Erli effekti bilan tushuntiriladi.


1 . Xususiy elektr o’tkazuvchanlik
Elektr maydon ta’sirida butun kristall bo‘ylab elektronlar maydonga teskari yo‘nalishida, teshiklar esa maydon yo‘nalishda harakatga keladi. Bunday elektr o‘tkazuvchanlik faqat sof yarim o‘tkazgiyalar uchun xos bo‘lib, uni xususiy elektr o‘tkazuvchanlik deyiladi.
O‘tkazuvchanlik zonasidagi elektronlar va valent zonasidagi kovaklar, ya’ni elektronini yo‘qotgan bo‘sh joylar, Fermi-Dirak taqsimotiga bo‘ysunadi:
(1.1)
(1.2)
Xususiy yarim o‘tkazgichlar uchun o‘tkazuvchanlik zonasidagi elektronlarning konsentrasiyasi valent zonadagi kovaklarning konsentrasiyasiga teng: n=r. Konsentrasiyalarni hisoblash uchun Ye energiyani o‘tkazuvchanlik zonasining tubiga nisbatan o‘lchaymiz (Ye_s = 0).
O‘tkazuvchanlik zonasi tubidan dE energiya intervalini ajrataylik (Ye, Ye+dE). Bu sohada joylashgan elektronlar Fermi-Dirak statistikasiga bo‘ysunadi va ularni energiya bo‘yicha taqsimlanishi quyidagi ko‘rinishda yoziladi,
(1.3)
Odatda xususiy yarim o‘tkazgichlar uchun va maxrajidagi 1 ni hisobga olmasa ham bo‘ladi. U holda
(1.4)
Bu ifodani 0 oralig‘ida integrallab quyidagini hosil qilamiz
(1.5)
Xuddi shunga o‘xshash amallarni bajarib valent zonasidagi kovaklarning konsentrasiyasi uchun
(1.6)
ifodani hosil qilish mumkin.

Formulalardan, n=r ni inobatga olib, Fermi sathi energiyasining qiymatini topamiz:

(1.7)

1-расм. Temperaturani o’tkazuvchanlikka bog’liqligi

Formulaning ikkinchi hadi, birinchisiga nisbatan juda kichik bo‘lgani uchun deb olish mumkin.

Demak, xususiy yarim o‘tkazgichlarda Fermi satµi (Ye) taqiqlangan zonaning o‘rtasida joylashadi.
Yarim o‘tkazgichning o‘tkazuvchi va valent zonalaridagi elektron va kovaklar zaryad tashuvchilardir. Ma’lumki, o‘tkazuvchanlik zaryad tashuvchilarning konsentrasiyasiga proporsional bo‘ladi, u holda xususiy yarim o‘tkazgichlarning elektr o‘tkazuvchanligi  harorat ortishi bilan ortadi va quyidagi qonuniyat bo‘yicha o‘zgaradi (1-rasm):
=_{e +} _k yoki =₀ yexr (-Ye/2kT).