Яримўтказгичли оптоэлектрон қурилмалар фани 5-семестр 2021-2022 ўқув йили

O’tkirov Akbar
Яримўтказгичли оптоэлектрон қурилмалар фани 5-семестр 2021-2022 ўқув йили
Якуний назорат
11-билет

1. 
   р-n ўтиш классификацияси ва аниқланиши. р-n ўтиш структураси.
   
2. 
   Заряд ташувчилар генерацияси ва рекомбинацияси.
   
3. 
   Номувозанат р-n ўтишнинг энергетик диаграммаси.
   
4. 
   А₂В₆ яримўтказгичнинг хоссалари.
   
5. 
   200 K haroratdagi kremniyning Fermi sarxi o’tkazuvchanlik soxasi tubiga nisbatan 0.6 eV pastroqda joylashgan . Bu yarim o’tkazgichda gi elektronlar va kovaklarning muvozanatdagi konsentratsiyasini hisoblang . Taqiqlangan soha kengligi 1.12 e V zaryad tashuvchilar effektiv massalari =1.05 =0.56 , bu yerda - erkin elektronlar massasi.
   

1. P-n o'tish strukturasining tasnifi
- yassi;
- nuqtaviy;
Yarimo'tkazgichning ikkita qo'shni hududi orasidagi chegara, birining o'tkazuvchanligi n-tip, ikkinchisi p-tipi elektron-kavak birikmasi (pn-birikma) deb ataladi. Bu ko'pgina yarimo'tkazgich qurilmalarining asosidir. Eng ko'p qo'llaniladigan tekislik va nuqta p-n-o'tishlari.
Planar p-n birikmasi p- va n tipidagi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ikkita yarim o'tkazgichning interfeysidagi kristallning asosiy qismidagi qatlamli aloqa elementidir.
(1.2-rasm, a). Yarimo'tkazgichli qurilmalar va integral mikrosxemalar ishlab chiqarishda p + - n- yoki p- n + tipidagi o'tishlar qo'llaniladi. "+" indeksi monokristalning ushbu mintaqasining yuqori elektr o'tkazuvchanligini ta'kidlaydi.
2. Oqim tushadigan vositani ko'rib chiqing va undagi yopiq S sirtini tanlang (7.3-rasm). S sirt bilan chegaralangan V hajmdan vaqt birligi uchun chiqadigan oqim uchun bizda mavjud

rasm.7.3.

Zaryadning saqlanish qonuniga ko'ra, bu qiymat ma'lum hajmdagi zaryadning pasayish tezligiga teng bo'lishi kerak.

Ushbu munosabat uzluksizlik tenglamasi deb ataladi. Shuni hisobga olsak, to'lov
(Gauss - Ostrogradskii teoremasi), biz topamiz



Shunday qilib, fazoning har bir nuqtasida, shart



bu uzluksizlik tenglamasining differentsial ko’rinishi.

Agar toklar doimiy bo'lsa, unda barcha elektr kattaliklar vaqtga bog'liq emas va uzluksizlik tenglamasida nolga tenglashtirilishi kerak. Shunday qilib, shuning uchun doimiy oqim holatida j vektori manbalarga ega bo'lmaydi. Bu shuni anglatadiki, oqim yo'nalishlari hech qayerda boshlanmaydi va hech qaerda tugamaydi, ya'ni yopiq

3. I - V xarakteristikaning 1 va 2 bo'limlari pn o’tishsining eng muhim xususiyatini - uning bir tomonlama o'tkazuvchanligini tasvirlaydi. P-n o’tishsining oldinga yo'nalishdagi qarshiligi kichik (qariyb 10 om), teskari yo'nalishda esa yuqori (105-106 om).

Rasm: 6. p-n o’tishsi: a) tok kuchlanish xarakteristikasi; b) teng zanjir P-n o’tishsining buzilishi. Teskari voltajning yanada oshishi bilan tok orqali keskin o'sish kuzatiladi - p-n o'tishining buzilishi (I - V xarakteristikasining 3-qismi). Buzilishning uchta asosiy turi mavjud: tunnel, qor ko'chkisi (elektr) va termal. Tunnelning buzilishi tunnel effekti bilan bog'liq - elektronlarning energiyani o'zgartirmasdan potentsial to'siq orqali o'tishi. Qor ko'chkisining buzilishi kuchli elektr maydonining ta'sirida zaryad tashuvchilarning ko'chki hosil bo'lishi bilan bog'liq bo'lib, unda o'rtacha erkin yo'lda tashuvchilar yarimo'tkazgich atomlarini zararli ionlashtirishi bilan yangi elektron teshik juftlarini hosil qilish uchun etarli energiya oladi. Tunnel va qor ko'chkilarining buzilishi p-n o'tishining buzilishi bilan birga bo'lmaydi. Issiqlik buzilishi p-n o’tishsi yoki uning alohida uchastkasining qizib ketishi tufayli sodir bo'ladi. Bunday holda, elektron-teshik juftlarining intensiv avlodi paydo bo'ladi. Tok kuchayib, kavşağın yanada qizishini keltirib chiqaradi. Ushbu jarayon, qor ko'chkisi singari, p-n o’tishsining haddan tashqari qizib ketgan qismining erishi va qurilmaning ishlamay qolishi bilan tugaydi (I - V xarakteristikasi bo'yicha 4). Imkoniyat p-n o'tish. Orqaga ulanish paytida mobil zaryad tashuvchilarida tükenmiş bir qatlamning pn o’tishsi (I-V xarakteristikasi bo'yicha 2-qism) mavjudligi va bu qatlam qalinligining teskari kuchlanish U_OBR ga bog'liqligi to'siq deb ataladigan o'ziga xos elektr sig'imini ko'rsatadi. Uning qiymati ifoda bilan taxmin qilinadi
С_БАР (U _ОБР) = С_БАР(0) / (1– U _ОБР / ₀)^m, (9)