T oshkent axborot texnologiyalari universiteti

 
7 – rasm. Elektron kovakli o‘tishning hosil bo‘lishi 
Aktseptor va donor kirishmalarning kontsentratsiyalarini bir-biriga teng deb 
hisoblaymiz: 
N
a
 = N
d
 = 10
22
 m
-3 
qV
kT
mn
s
j
j e


s
j
1
qV
qV
kT
kT
tesk
t
t
t
j
j e
j
j e





 





qV
kT
t
j e


---

O’QUV-USLUBIY MAJMUA FIZIKA 
––––––––––––––––––––––––––––––{ 420 }–––––––––––––––––––––––––––––– 
n
– sohada asosiy tok tashuvchilar elektronlardan, 
r
– sohada esa kovaklardan 
iboratdir. Asosiy tok tashuvchilar donor va aktseptor kirishmalarning ionlashishi natijasida 
paydo bo‘ladilar. Juda past bo‘lmagan temperaturalarda bu kirishmalar to‘la ionlashgan 
bo‘ladi,
n
– sohadagi elektronlar kontsentratsiyasi 
donor atomlari kontsentratsiyasiga 
teng bo‘ladi(
n ~ N
d
).r
– sohada esa, kovaklar kontsentratsiyasi aktseptor atomlar 
kontsentratsiyasiga teng bo‘ladi (
p ~ N
a
 ).
Bu 
n
- va 
p
- sohalar, asosiy tok tashuvchilardan tashqari, asosiy bo‘lmagan tok 
tashuvchilarga ham egadir: 
n 
sohada – kovaklarga 
,
r
– sohada – elektronlarga 
. Asosiy 
bo‘lmagan tok tashuvchilar kontsentratsiyasi ta’sirlashuvchi massalar qonunidan topiladi:
, 
bu yerda 
n
i
– xususiy yarimo‘tkazgichdagi tok tashuvchilar kontsentratsiyasidir. 
n
n0
p
p0
= 10
22
m
-3
va n
i
= 10
19
m
-3
bo‘lganda, p
no
= n
po
= 10
16 
m
-3
ga teng bo‘ladi. 
Demak
r
– sohadagi kovaklar kontsentratsiyasi
n
– sohadagi kovaklar 
kontsentratsiyasidan 10
6
marta ko‘pdir, xuddi shunday, 
n
– sohadagi elektronlar 
kontsentratsiyasi ham
r
– sohadagi asosiy bo‘lmagan elektronlar kontsentratsiyasidan 10
6
marta ko‘pdir. Yarimo‘tkazgichlar kontakti atrofidagi sohalarda bir turli tok tashuvchilar 
kontsentratsiyasining farqi 
n
– sohadan 
r
– sohaga elektronlarning diffuziyaviy oqimi 
,
r
– sohadan 
– sohaga kovaklarning diffuziyaviy oqimi hosil 
bo‘lishiga olib keladi. Natijada
n
– soha musbat, 
r
– soha manfiy zaryadlanadi. 
Sohalarning bunday zaryadlanishi 
n
– sohada barcha energetik sathlarni va Fermi 
sathini pasayishiga, 
r
– sohada ularning ko‘tarilishiga olib keladi. 
O‘ngdan chapga elektronlarning o‘tishi va chapdan o‘ngga kovaklarning o‘tishi,
r
– 
sohadagi ko‘tarilayotgan Fermi sathi 
,
n
– sohada pasayotgan Fermi sathi 
bilan bir balandlikda o‘rnatilmaguncha davom etadi. Bu Fermi sathlari bir 
balandlikda o‘rnatilganda so‘ng, 
n
– va 
r
– sohalarda muvozanat holati o‘rnatiladi va ikki 
tarafdan kelayotgan elektron va kovaklar oqimlari bir – biriga tenglashadilar: 
,
, 
 
n
– sohaning kontaktga yaqin qatlamidan elektronlarning
r
– sohaga ketishi, 
n
– 
sohaning shu qatlamida ionlashgan donor kirishma atomlarining qo‘zg‘almas musbat 
hajmiy zaryadi paydo bo‘lishiga sabab bo‘ladi, bu qatlamning qalinligini 
dn 
deb 
belgilaymiz. Xuddi shunga o‘xshas 
r
– sohaning kontaktga yaqin qatlamidan kovaklarning 
n
– sohaga o‘tishi, 
r
– sohaning 
dp
qatlamida ionlashgan aktseptor kirishma atomlarining 
qo‘zg‘almas manfiy hajmiy zaryadini hosil qiladi. Shu qatlamlar orasida 
V
k
kontakt 
potentsiallar farqi hosil bo‘ladi, bu o‘z navbatida,
n
– sohadan
r
– sohaga 
elektronlarning, 
r
– sohadan
n
– sohaga kovaklarning o‘tishiga to‘sqinlik qiluvchi 
potentsial to‘siqni hosil qiladi.