С. Зайнобидинов, X. Акромов яримутказгичлар

в, 
Эркин 
заряд ташувчиларнинг концентрациясини темпе­
рат урага борланишидан 
АЕ., 
NA, N
d
-
hu
аниклаш
Х олл доимийсининг катта температура оралигида узга­
ришини таддик килишда эркин заряд ташувчилар кон­
центрациясининг хароратга богликлигиии тахдил килмок 
керак. Умумий холда уни тахлил килиш анчагина мурак- 
каб масаладир. Хакикий «-тип яримутказгичларда хамма 
вакт бир неча турдаги донор ва акцептор киришмалар 
булади. Баъзи бир киришма атомлари биргина электрон­
ни эмас, балки бир неча электронни бериши ёки кабул 
Килиши (бириктириши) мумкин. Киришма атомларининг
119

---

* 
jv*
асосий сатхидан ташкдри, киришмаларнинг кузгалган са­
тхи электронни тутиб олиши мумкин. Булардан ташк,ари 
энергетик сатхларнинг айнишини \исобга олиш керак.
Хар бир яримутказгичда к,андайдир микдорда донор 
хамда акцептор киришмаларининг булиши яримутказгич- 
ни к,исман компенсадиялайди. Ш унинг учун, хар бир 
алохида олинган \олда, нимани ташлаб юбориш керак- 
лиги хал к,илиниши керак.
Айтайлик, яримутказгичнинг так,икланган зонасида 
энергия сатхлари Е0 ва Ел булган донор ва акцептор ки­
ришмалар ва уларнинг концентрациялари N D, NA ва N D>N A 
булсин. Шундай к,илиб, яримутказгич электрон утказув- 
чанликка эга булиб, к^исман компенсацияланган булади. 
Бизга маълумки, электронейтраллик шароитида мусбат 
зарядлар микдори манфий зарядлар микдорига тенг була­
ди. Манфий зарядлар утказувчан зонадаги эркин элект­
ронлар концентрацияси билан акцептор сатхидаги ион­
лашган акцептор атомларининг йигиндисига тенг, мусбат 
зарядлар зичлиги валент зонадаги каваклар концентрация­
си билан ионлашган донор киришма атомлари йигинди- 
сидан иборат. Яримутказгичларда электрон ва каваклар 
статистикасига кура донор сатхидаги электронлар ва ак­
цептор сатхидаги электронлар концентрациялари куйи­
даги ифодалар билан аникланади:
Бу ерда 
g D
, gA киришма сатхдарининг айниш коэффици­
енти омили содца булган холда сат\ларпинг айниши фа- 
к,ат электрон спини билан бокпанган булганда, донор ки- 
ришмаси учун gD= 2, акцептор киришмаси учун gA= 1/2 
булади. Германийда саёз энергетик сатх хосил к,иладиган
120

---

донор киришмалар сатхи учун gD= 2 га, акцептор сатхдар 
учун g^-A га тенг булади. Юк,оридаги изо\га кура айни- 
маган /7-тип киришмавий яримутказгичлар учун электро- 
нейтраллик шарти
П + ПА = М0-П0+ Р
(
2
.
86
)
куринишни олади. Бу тенглама асосида заряд ташувчи­
лар концентрациясининг температурага богликдигини 
тахлил к,илиш мумкин ва уларда узига хос характерли 
сохаларни аник^аш мумкин. (2.86) да Махаллий реком­
бинация марказларидаги электронлар хисобга олинмаган, 
яъни рекомбинация марказларининг концентрацияси 
кичик деб фараз кдлинган. Паст температуралар сохдси- 
да валент зонадаги каваклар концентрациясини элект­
рон концентрациясига нисбатан хисобга олмаслик мум­
кин (п > р ). Бундан таш^ари, хамма акцептор киришма 
атомини ионлашган nA= N A деб хисоблаш мумкин. Ш у 
тахминларни назарда тутсак, электронейтраллик тенгла­
маси (2.86)
n + nA-N D-nD= n + N /-N D+ N D 1 + — exp
Sn
K T
куринишга келади. Бу тенгламада
= 0
(2.87)
п = N е ехр
кт
(
2
.
88
)
булишини хисобга олиб, (2.87) ифодадан
(п + N. )п
N л ~ п
N с 
-
(2.89)
формулага келамиз Бу ерда A ED= E C-E D — киришма ато- 
мининг ионланиш энергияси. Паст температура сохаси­
да электрон концентрацияси камаяди ва (2.89) нинг мах- 
ражида электрон концентрациясини N[t - га нисбатан таш- 
лаб юбориш мумкин. Бунда (2.89) дан
121

---

(2.90)
ифодани оламиз ва уни температурага боглик, икки соха- 
сини текшириб курамиз:
Тула ионланиш температурасидан
1. Паст температурада (Т 3>Т ,)
шартлар бажариладиган сохада, яъни яримутказгич ком- 
пенсацияланган сохада электрон концентрациясининг 
температурага богаиклиги
куринишни олади.
2. 
Юкррирок,температура сохасида (Г 3> 7 ’1> 7^), N D» N A, 
агар Л ^ » л » Л ^ шартлар бажариладиган сохада, яъни ярим­
утказгич компенсацияланмаган сохада температура би­
лан заряд ташувчилар (электронлар) концентрациясининг 
богланишини
куринишда оламиз.
n>NA шарт n шартга Караганда юкррирок, темпера­
турада бажарилади, шунинг учун электрон концентраци­
ясининг температурага богликлик фафиги икки сохадан 
иборат булиб, булардан биринчиси аста-секин иккинчи- 
сига утади (2.12-расм).
3. 
Электрон концентрацияси логарифмининг темпера­
тура (1/Т) га богланишини назарий хисоблаш натижаси.
Киришмавий электр утказувчанлик сохасида (2.92) ва
(2.93) ифодаларга кура, донор ва акцепторларнинг энер-
n < N A, агар N D>2NA 
n < N D, агар N D<2NA
(2.91)
(2.92)
(2.93)
122

---