|
КУЧЛИ ЎТА ЮҚОРИ ЧАСТОТАЛИ(ЎЮЧ) МАЙДОНДАГИ p-n-
ЎТИШДА ЎТКАЗУВЧАНЛИК ВА СИЛЖИШ ТОКЛАРИ
проф. Г.Гулямов, доц.Ғ.Дадамирзаев, ф.-м.ф.д.М.Г.Дадамирзаев,
кат.ўқит. М.Қосимова (НамМҚИ)
Кучли электромагнит майдон яримўтказгич билан таъсирлашганда
биринчи навбатда эркин электронлар ва ковакларни қиздиради
1,2
ва
қизиган электрон ва коваклар ўзларининг майдондан олган энергияларини
фононлар тизимчасига беради. Кристалл панжара қизишини хисобга олган
холда ЎЮЧ ли майдондаги p-n-ўтиш назарияси
3
ишда ривожлантирилган.
Бироқ хозиргача мавжуд адабиётларда ўта юқори частотали электромагнит
майдондаги p-n-ўтишда юзага келаётган ўтказувчанлик ва силжиш токларини
бахолашга эътибор берилмаган. Бу ишда бизнинг мақсадимиз ўта юқори
частотали электромагнит майдондаги p-n-ўтишда юзага келаётган
ўтказувчанлик ва силжиш токларини таққослашдан иборатдир.
ЎЮЧли майдондаги p-n-ўтишда генерацияланадиган ЭЮК ва токларни
хисоблашда тўла ток - ўтказувчанлик токи ва силжиш токларидан иборат
эканлигини эътиборга оламиз:
t
E
t
j
t
j
C
)
(
)
(
(1),
h
e
h
h
h
e
e
e
h
e
C
d
f
e
d
f
e
t
j
t
j
t
j
3
3
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
(2)
Бу ерда j
c
(t) эркин зарядларнинг харакати билан боғлиқ бўлган
конвекция токи.
e
(
e
) ва
h
(
h
) электрон ва ковакларнинг тақсимот
функциялари, j
e
(t) ва j
h
(t) электрон ва ковакларнинг конвекция токлари. (2)
ифодада интеграллар заряд ташувчиларнинг тезликлари бўйича олинади.
-
кристалл
панжаранинг
диэлектрик
сингдирувчанлиги,
E-электр
майдонининг кучланганлиги. Конвекция токларини бахолаш учун уларни
қуйидаги кўринишда ёзамиз:
)
(
)
(
)
(
)
(
),
(
)
(
)
(
)
(
p
D
p
t
E
t
t
j
n
D
e
t
E
t
t
j
h
x
h
h
e
x
e
e
(3)
ЎЮЧли майдондаги p-n-ўтишда ўтказувчанлик токи ва силжиш
токларини бахолайлик. Диоддаги тўла токни топиш учун (1) ифодани сирт
бўйича интеграллаймиз:
c
k
c
J
J
S
d
E
t
S
d
t
j
t
J
)
(
)
(
(4)
Конвекция токини
R
U
J
c
кўринишда ёзамиз, бу ерда U
~
Edx,
J
U
R
g
- p-n- ўтишнинг дифференциал қаршилиги. p-n-ўтишдаги майдонни
d
U
E
~
десак (бу ерда d-p-n-ўтиш хажмий заряд сохасининг кенглиги) (4) ифодани
қуйидаги кўринишда ёзиш мумкин:
t
U
C
R
U
t
U
d
S
R
U
t
J
g
g
~
~
~
~
)
(
(5)
Бу ерда С
0
Sd - p-n-ўтишнинг геометрик сиғими. Ўзгарувчан
майдондаги силжиш ва ўтказувчанлик токларини таққослайлик. Бунинг учун
315
(5) формуладан биринчи хадни иккинчи хадга нисбатини кўрамиз:
t
U
с
R
U
~
~
:
(6)
ЎЮЧли майдон учун
U
~
/
t
U
~
эканлигини эътиборга олсак қуйидаги
ифодани оламиз:
R
cR
U
с
R
U
2
1
1
:
~
~
(7)
ЎЮЧ диапозони учун (7) ифодани бахолайлик. Бунинг учун
А.И.Вейнгернинг тажрибаларидаги типик наъмуналарнинг параметрларидан
фойдаланамиз. А.И.Вейнгер ва бошқаларнинг
1,2
ишларида R
g
~ 10
2
~10
4
Ом, С=10
2
Пф,
=10
10
Гц тартибидаги қийматларни қабул қилади. У холда (7)
ифода учун қуйидаги қийматларни оламиз: (2
сR)
-1
=(6,28
.
10
10.
10
-
10.
10
2
10
4
)
-1
~10
-3
10
—5
. Бундан кўриниб турибдики, А.И.Вейнгер ва
бошқаларнинг ишларида силжиш токи конвекция токига нисбатан минг
мартадан бир неча юз минг мартагача катта бўлар экан. Бу экспериментал
фактга асосланиб юқоридаги тажрибаларда диоднинг сиғими - с унинг
дифференциал қаршилиги - R
g
ни тўла шунтлайди деб олиш мумкин.
Хакикатдан хам
10
10
Герц частоталарда ўзгарувчан ток сиғим орқали ўтиб
кетаверади, деб хисоблаш мумкин. Бошқача қилиб айтганда, диоднинг сиғим
токи p-n-ўтишдаги конвекция токидан жуда кўп марта катта бўлади. Бу холда
p-n - ўтишнинг актив ўтказувчанлиги диоднинг сиғими билан нихоятда кучли
шунтланади ва намуна тўғрилаш хусусиятини деярли тўла йўқотади. Бу
фактга
асосланиб,
А.И.Вейнгер
ва
унинг
ходимлари
диодда
генерацияланаётган ток факат заряд ташувчиларнинг қизиши хисобига юзага
келади деб хисоблашган ва ўзгарувчан электр майдонидаги конвекция
токини хисобга олишмаган. Биз бу ерда диодда генерацияланаётган ток
ЎЮЧли токнинг ўртача қиймати эканини назарда тутадиган бўлсак, ЎЮЧли
майдон таъсирида диоддан ташқарига чиқадиган токни айнан ана шу
конвекция токи белгилашини кўрсатиб берамиз.
ЎЮЧли майдонда генерацияланаётган ток ўзгарувчан токнинг ўртача
қиймати эканлигини эътиборга олиб, тўла токни ЎЮЧ майдон Т даври
орасида интеграллайлик:
2
2
2
)
(
2
1
t
d
t
E
t
d
t
j
j
c
Силжиш токининг ўртача қиймати қуйидагича бўлади:
2
0
2
))
(
)
2
(
(
2
)
(
2
2
1
t
E
t
E
t
d
t
t
E
t
d
t
E
(9)
Электр майдони вақтнинг даврий функцияси бўлганлиги учун
E(
t
2
)
E(
t) бўлади ва шу сабабдан силжиш токининг ўртача қиймати хар
доим нолга тенг бўлар экан. У холда ўртача ток қуйидагича бўлади:
2
)
(
2
1
t
d
t
j
j
c
(10)
Шундай қилиб ўзгарувчан майдондаги диоддан ташқарига чикаётган
ток факат конвекция токи билан аниқланар экан. Силжиш токининг ўртача
қиймати хар доим нолга тенг бўлиб, диоддан чиқаётган ўртача токка хеч
316
қандай таъсир қилмайди.
Do'stlaringiz bilan baham: |
