‘zbek ist0n respublikasi oliy va ‘rta maxsus ta’lim vazirligi X. K. Aripov, A. M. Abdullayev

1.4. Erkin zaryad tashuvchilarning muvozanat holatdagi
konsentratsiyasi
Absolut noldan farqli temperaturalarda yarimo'tkazgichda elektron
kovak juftliklarining generatsiya va rekombinatsiyasi hamda kiritmalar
atomlarining ionlashuvi va neytrallashuvi sodir bo'ladi. Bunda
elektronlar W energiyali u yoki bu energetik sathlarni egallaydilar.
Muvozanat holatda ( ^ c o n s t ) o'tkazuvchanlik elektronlari va
kovaklarining o'zgarmas konsentratsiyalari yuzaga keladi.
Kvant statistikasiga muvofiq elektron W energiyali sathni to'ldirish
ehtimolligi Fermi-Dirak taqsimot qonuniga ko'ra aniqlanadi:www.ziyouz.com
kutubxonasi
Ushbu qonunda к — Bolsman doimiysi, T — tizimning absolut
temperaturasi, WF — Fermi sathi energiyasi. W =W F boiganda
f(W F)= 0,5 ekanligi ko‘zga tashlanib turibdi. Mos ravishda, \ l-f(W )\
ifoda valent zonadagi W energiyali sathning t o ‘ldirilm aslik
ehtimolligini, ya’ni kovak hosil bo'lish ehtimolligini anglatadi.
O'tkazuvchanlik zonadagi elektronlar konsentratsiyasi n va valent
zonadagi kovaklar konsentratsiyasi p quyidagi ifodalardan foydalangan
holda topiladi
bu yerda: Nc, Nv — mos ravishda o'tkazuvchanlik va valent zonalardagi
energetik holatlarning effektiv zichligi.
(1.6) va (1.7) integrallar elementar funksiyalar orqali yozilmaydi.
Odatda ishlatiladigan yarimo'tkazgichlarda ^taqiqlangan zonada
joylashadi va shuning uchun (1.5) ifodaning maxrajidagi bimi e ’tiborga
olmasa bo'ladi. Bunda zaryad tashuvchilaming energetik holatlar
bo'yicha taqsimlanishini ifodalovchi Fermi — Dirak funksiyasi Maksvell
— Bolsmanning klassik taqsimotiga mos keladi:
Bunday yarimo'tkazgichlar aynimagan yarimo'tkazgichlar deb
ataladi. Agar yarimo'tkazgichda Fermi sathi 2kT ga yaqin bo'lib,
zonalar chegaralari yaqinida yoki zonalar ichida joylashsa, faqat (1.5)
ifodadan foydalanish kerak. Bunday yarimo'tkazgich aynigan
yarimo'tkazgich deb ataladi. Yarimo'tkazgichlarda aynish kiritmalar
konsentratsiyasi juda yuqori (1019 — 1020 sm-3) bo'lganda sodir bo'ladi.
Aynigan yarimo'tkazgichlar, xususan, tunnel diodlarni hamda tunnel
teshilishga ega stabilitronlarni hosil qilishda ishlatiladi:
n= \ N cf ( W ) d W ■
(1.6)
P= \N r[ l ~ f m \ d W .
(1.7)
(1.8)www.ziyouz.com
kutubxonasi
Bu yerda: mn va mp — elektron va kovaklarning effektiv massalari;