Diyotların manyetik alan altındaki elektriksel özelliklerinin teorik olarak incelenmesi
A theoretical study on electrical properties of diodes under magnetic field
Yazar: DUYGU AKIN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÖRKEM OYLUMLUOĞLU
Muğla Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Akım-potansiyel karakterstikleri = Current-potential characteristics ; p-n eklemler = p-n junctions

Özet:
Bu çalışmada pn homoeklem diyotların manyetik alan altındaki elektriksel özellikleri modellenmiştir. Yarıiletken diyotlarda ileri besleme durumunda taşıyıcı hareketi difüzyon mekanizması ile gerçekleşmektedir. Bu nedenle pn eklem diyotlarda eklemden geçen akıma dik yönde uygulanan dış manyetik alanın taşıyıcı difüzyonuna olan etkisi araştırılmıştır. pn homo eklemlerin difüzyon akımının manyetik alana bağlı ifadesi analitik olarak türetilmiştir. Geliştirilen manyetik alana bağlı akım denklemi yardımıyla Germanyum ve Silisyum pn homo eklemler için akım voltaj verileri teorik olarak üretilmiş ve farklı manyetik alanlarda akım voltaj grafikleri çizilerek manyetik alanın akım voltaj karakteristiğindeki etkileri incelenmiştir. Oda sıcaklığı için teorik verilerden elde edilen bu grafiklerde, diyodun akım voltaj eğrisinde manyetik alan arttıkça engel potansiyelinin Vbi arttığını, eklem akımının ve ters besleme doyma akımının I0 azaldığı gözlemlenmiştir. Literatürde manyetik alanının etkisini araştırmak için kullanılan yöntemlerden bir tanesi de magnetodirenç hesabıdır. Bu bağlamda pn eklemlerin statik ve dinamik magnetodirencinde, dış manyetik alanın etkisinin incelenmesi için Germanyum ve Silisyum pn homoeklemleri için Rs ? V ve Rd ? V grafikleri çizilmiştir. Elde edilen sonuçlardan manyetik alan arttıkça pn eklemlerin dinamik ve statik magnetodirencinin arttığı görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Manyetik Alan, pn Eklem, Akım ? Voltaj

Abstract:
In this study, the electrical properties of homojunction diode have been modelled under magnetic field in forward biased semiconductor diodes, the carrier transport is carried out by diffussion. In this context, effect of magnetic field which is perpendicular to junction current, on diffussion current has been investigated in pn junction diodes. The magnetic field dependent diffussion current experission has been derived analitically. Resulting magnetic field dependent current experission has been used to produced current ? voltage theoritical data for Germanium and Silicon pn homojunction diodes. Using this data, current ? voltage graphs have been plotted under different magnetic fields and effect of magnetic field on current ? voltage characteristics has been investigated. In these graphs which is obtained from theoretical data for room temperature, those increasing magnetic field increases potential barrier Vbi decreases junction current and reverse saturation current I0 have been observed. In literature, one of the methods to investigate the effect of magnetic field in pn junctions is the magnetoresistance calculation. In this manner, to investigate of magnetic field on static and dinamic magnetoresistances, Rd ? V ve Rs ? V graphs have been plotted for Germanium and Silicon homojunctions. As a result, increasing magnetic field increases static and dinamic magnetoresistance of these pn homojunctions.Keywords: Magnetic Field, pn Junction, Current-Voltage