Nazorat savollari - 9-Ma’ruza yarim o’tkazgichlar xususiy va kirishmali yarim o’tkazgichlar Reja

|
9-Ma’ruza yarim o’tkazgichlar xususiy va kirishmali yarim o’tkazgichlar Reja
|
bet | 7/12 | Sana | 29.05.2024 | Hajmi | 1,2 Mb. | | #256337 |
Bog'liq Мa\'ruza 9. Ярим ўтказгичларNazorat savollari
Xususiy yarimo’tkazgichlar
Ярим ўтказгичлардаги заряд ташувчилар
электр ўтказувчанлигининг ҳароратга боғлиқлиги
Xususiy yarimo’tkazgichlar
Ярим ўтказгичлардаги заряд ташувчилар
электр ўтказувчанлигининг ҳароратга боғлиқлиги
Kontakt xodisalar
Reja:
Chiqish ishi.
“Metall-metall”, “metall-yarim o’tkazgich”, “yarim o’tkazgich – yarimo’tkazgich” chegaralarida kontakt hodisalar.
Электрон – ковакли ўтиш.
Tayanch iboralar: Ярим ўтказгичлар, концентрация, xususiy yarim o‘tkazgichlar, kristall, taqsimot funksiyalari, elektr o’tkazuvchanlik, dielektriklar, Fermi sathi,
Adabiyotlar: А-1-6, 7,8,10, Қ-1-3, 7,11,12,14
Chiqish ishi
Metallning kristall panjarasini tashkil etuvchi musbat ionlar, kristall panjarada tugunlardan o’tuvchi to’g’ri chiziq bo’ylab davriy qaytariladigan musbat potentsialli elektr maydonini hosil qiladi (249 - rasm).
249 – rasm. Metall atomlarining energetik diagrammasi
Qo’pol hatolik bo’lsa ham, bu davriy potentsialni metallning barcha nuqtalarida o’zgarmas hisoblab, o’rtacha V0 ga teng deb olamiz. Bu maydonga kiritilgan erkin elektron manfiy potentsial energiyaga ega bo’ladi:
U0 = - qV0
249 - rasmning pastida elektronning vakuumdan metallga o’tishidagi potentsial energiyasining o’zgarishi keltirilgan.
Elektronning vakuumdagi potentsial energiyasi U = 0 bo’lsa, metallda esa
ga tengdir.
Bu o’zgarish xarakteri bo’yicha sakrashga o’xshasa ham u panjara parametriga teng bo’lgan d kesma uzunligida sodir bo’ladi. Rasmdan ko’rinishicha, metall elektronlar uchun potensial chuqurlik vazifasini o’taydi va bu chuqurlikdan elektronlarni vakuumga chiqishi uchun qandaydir chiqish ishini bajarish kerak bo’ladi.
Metallda elektronlarning kinetik energiyasi bo’lmaganda ularni vakuumga chiqarish uchun potentsial o’ra chuqurligiga teng – energiya zarur bo’lardi. Ammo past temperaturalarda ham m – Fermi sathigacha bo’lgan energetik sathlardagi elektronlar davriy maydonda harakatda va ma’lum kinetik energiyaga ega bo’ladilar. Shuning uchun elektronlarning metalldan chiqishi uchun U0 ga nisbatan kichik ish bajarishi talab qilinadi.
Metalldan elektronlarni vakuumga chiqarish uchun eng kam bajariladigan ish Fermi sathidan 00 sathgacha bo’lgan c – ga tengdir. Buni termodinamik chiqish ishi deb ataladi.
Yarim o’tkazgichlarda elektronlarning chiqish ishini aniqlash birmuncha qiyindir. 250 - rasmda n – tipli yarim o’tkazgichning energetik diagrammasi keltirilgan.
O’tkazuvchanlik sohasidan elektronlarni vakuumga chiqarish uchun – eng kam chiqish ishini bajarish kerak. Ammo bu elektronlarni vakuumga chiqarish elektron gazi muvozanat holatining buzilishiga olib keladi va muvozanat holatini tiklash uchun kirishma sathi va valent sohasidan elektronlarni o’tkazuvchanlik sohasiga yetkazib berish kerak. Bu esa kristallning ichki energiyasini sarf bo’lishiga va kristallning sovushiga olib keladi. Valent sohasidan elektronlarni vakuumga chiqarishda muvozanat holat tiklanishi uchun
250 – rasm. Elektron tipli yarim o’tkazgichda elektronlarning vakuumga chiqish yo’llari
o’tkazuvchanlik sohasidagi elektronlarning bir qismini valent sohasiga qaytarish lozim bo’ladi. Bu holatda energiya ajralib chiqadi va kristall isiy boshlaydi.
Fermi sathidan bir vaqtda yuqori va past sathlardan elektronlarni vakuumga chiqarish tizimning muvozanat holatini buzmaslikka va kristall temperaturasini o’zgarmasligiga olib keladi. Shuning uchun yarim o’tkazgichlar uchun chiqish ishini Fermi sathidan nolinchi sathgacha bo’lgan energetik masofaga teng, deb hisoblanadi.
Chiqish ishi odatda elektronvoltlarda o’lchanadi. Chiqish ishini elektronning zaryadiga nisbati chiqish potentsialini belgilaydi va Voltlarda o’lchanadi.
|
| |