/
э
с
М'
t
\
Я
+
+ ч- -»■ -V
я)
Л
+
бойиган
-£\
кртлам
б)
+
камбагаллашган
1
кдтлам
\
Ь)
к .
инверсия
|
патлами
5.10-расм. Нук;сонсиз (идеал) МОЯ структуранинг бойиш (д),
камбагаллашиш (б), инверсия (в) режимдаги энергетик диаграммаси.
ряд
c h f h m h
шундай катта буладики, МДЯ структура
c h
f h m h
диэлектрик (масалан, оксид) сигимига тенг булади.
Агар кучланишни К=0 гача камайтирсак, асосий заряд
ташувчилар туфайли юзага келган
c h f h m
камаяди. Ярим-
утказгич киришма атомларининг концентрацияси 10й-
1015 с м '3 тартибида, диэлектрик к,атламининг калинлиги
0,1:1 мкм чамасида булганда, структура
c h f h m h
(0,6-^0,9)
CD
ни ташкил этади. Мутлак, МДЯ структуранинг
V=0
даги
c h f h m h
ясси (текис) зоналар
c h f h m h
С с деб юрити-
лади. Структурага нисбатан катта булмаган манфий сил-
жиш кучланиши уланганда яримутказгичнинг сирт сох,а-
си асосий заряд ташувчилар (электрон) билан камбарал-
л аш ад и , к о м н е н с а ц и я л а н м а г а н к у згал м ас м усбат
зарядланган киришма донор ионидан ташкил топган ХЗС
пайдо булади ва ок,ибатда энергия зоналарининг эгрила-
ниши кузатилади (5.10 б-расм). Бу ердаги ХЗС
р-п
утиш
га тескари йуналишда куйилган кучланишдан х,осил булган
ХЗСга ухшаш булади. ХЗС нинг
c h f h m h
заряд ташувчи
лар билан камбагаллашган к,атлам кенглиги И^зс билан
аникданади. Жхзс куйилган кучланишга, яримутказгич
нинг легирловчи киришма атом концентрациясига бог-
лик, булиб, у сиртда потенциалнинг ортиши билан катта-
лашади. Сирт сох,асининг камбагаллашиш режимида куч-
ланишнинг ортиши ХЗС сигимининг камайишига олиб
келади. Курилаётган х,олда асосий заряд ташувчилар (элек-
тронлар)ни яримутказгич сиртида хам, х,ажмида хам утка-
зувчанлик зонасида х,аракатланишини назарда тутсак, улар
диффузион-дрейф мувозанати урнатилиши (максвелл)
вак,т доимийси 10~12
С
билан силжиш кучланиши изидан
20
— 5 5
297
боради. Шунинг учун сиртнинг заряд ташувчилар билан
камбагаллашиши, бойишидан юзага келган структуранинг
юк,ори, паст частотали С—V характеристикалари бир-би-
рига мос тушадилар. (5.11-раем, 1,2 чизикдар). Манфий
силжиш кучланишини катталаштириб, яримутказгичнинг
энергия зоналарида шундай эгриланишга эришиш мум-
кинки, унинг сирт со\асида хусусий яримутказгич хосил
килиш мумкин. Бунда яримутказгичнинг сирт сохасида
харакатчан асосий ва асосий булмаган заряд ташувчилар
концентрацияси биргаликда минимумга эришади. Бу
холатдаги сирт потенциалига мос равишда МДЯ структу
ранинг паст частотали С—V характеристикаси минимум
га эришади. Маълумки, манфий силжиш кучланиши ор
тиши билан ХЗС нинг кенгайишидан ташк^ари, ХЗС нинг
кенглигидан анча кичик булган сохада асосий булмаган
заряд ташувчилар концентрацияси орта боради.
Асосий булмаган заряд ташувчилар концентрацияси
асосий заряд ташувчиларникидан ортиши билан сирт со-
хасида утказувчанлик типи узгаради, яъни утказувчанлик-
нинг инверсияси кузатилади (5.10 в-раем). Инверсион
к,атлам кенглиги ХЗСнинг кенглигидан анча кичик булга-
ни учун, бу кдтламнинг сигими жуда катта булади ва на-
тижада утказувчанликнинг инверсия сохасида паст час
тотали С—V характеристика диэлектрик (оксид) сигими -
гача тез туйинади (5.11 раем —1-чизик,). И нверсион
кдтламда ковак утказувчанлиги мавжуд булганлиги туфай
ли, ковакни кучишидан ёки ХЗС да генерацион-реком-
бинацион жараёнлар туфайли, катлам заряди узгариши
мумкин. Бу жараёнлар нисбатан секин кечадиган ж ара
ёнлар, шунинг учун частотанинг усиши билан асосий
булмаган заряд ташувчилардан пайдо булган
c h f h m
нолга
интилади.
Кузатишларнинг курсатишича, генерация жараёнлари
критик частотани аникдайди. Бу частота шундай часто-
таки, ундан катта частотада С—V характеристика юк,ори
частотали характеристика (2) нинг куринишини олади.
Яримутказгичнинг сиртий сигими, камбагаллашган цат-
лам сигимидан иборат булади. Инверсион катлам пайдо
булгандан сунг ХЗС нинг кенгайиши тухтайди. Асосий
булмаган заряд ташувчилар МДЯ (МОЯ) структура сиги-
мига хисса кушмаса \ам , говори частотали сигимни ин-
298
Do'stlaringiz bilan baham: |