Yarim o’tkazgichlar haqida umumiy ma’lumot Yarim o’tkazgichlarning fizik va kimyoviy xossalar Yarim o’tkazgichda ko’chish hodisalari - bet 2

o ‘tish yokip - n o‘tish debataluvchi elektro‘tishdankengfoydalaniladi.Taqiqlangan zonalari kengligi teng, ya’ni kimyoviy jihatdan bir
xil yarimo‘tkazgich materiallar (masalan, Si yoki GaAs) asosidagi
elektr o‘tishlar gomoo‘tish, taqiqlangan zonalari qiymati bir-biridan
farqlanuvchi yarimo‘tkazgichlar asosidagi o‘tishlar esa geteroo ‘tish deb
ataladi. Metallarda taqiqlangan zona bo‘lmagani sababli geteroo‘tishlaming
xususiy holiga mos, metall — yarimo‘tkazgich deb ataluvchi
elektr о ‘tishlar ham elektronikada keng qo‘lIaniladi.
Ko‘p yarimo‘tkazgich asboblar va integral mikrosxemalaming
ishlash prinsipi elektr o‘tishlaming xususiyatlariga asoslanadi.
Muvozanat holatda p-n o‘tish
Yarimo‘tkazgich asboblarning aksariyati bir jinsli bo'lmagan yarimo‘
tkazgichlar asosida yaratiladi. Xususiy holda, bir jinsli bo‘lmagan
yarimo‘tkazgich monokristallning ma’lum sohasi p - turli, boshqa sohasin - turli o'tkazuvchanlikni namoyon etadi. Yarimo‘tkazgichning p -va n — sohalari chegarasidan ikki tomonda hajmiy zaryad sohasidaelektron — kovak o‘tish yoki p-n o‘tish hosil bo‘ladi. Uning ishlash
mexanizmini oydinlashtirish uchun n - sohadagi elektronlar va p -
sohadagi kovaklar soni bir-biriga teng va har bir sohada oz miqdorda
noasosiy zaryad tashuvchilar mavjud deb hisoblaymiz. Xona temperaturasidap — turli yarimo‘tkazgichda akseptor kirishmalar manfiy ionlari
konsentratsiyasi Na\ kovaklar konsentratsiyasi pp ga, n - turli
yarimo‘tkazgichda esa donor kiritmalar musbat ionlari konsentratsiyasi
N /, elektronlar konsentratsiyasi n„ ga teng. p - v& n - sohalar chegarasida
kovaklar va elektronlar konsentratsiyasi gradienti mavjudbo‘lganligi sababli elektronlaming p - sohaga, kovaklaming n – sohaga diffUziyasi boshlanadi.
2.1-rasm. Termodinamik muvozanat holatidagi p-n o‘tish.
Diffuziya natijasida chegara yaqinidagi n - sohada elektronlar
konsentratsiyasi qo‘zg‘almas musbat donor ionlari konsentratsiyasidan
kamayadi va bu qatlam musbat zaryadlana boshlaydi. Bir vaqtning
o‘zida chegaradosh p - sohada kovaklar konsentratsiyasi ham qo‘zg‘
almas manfiy akseptor ionlari konsentratsiyasidan kamayadi va bu
qatlam manfiy zaryad ola boshlaydi (2.1a-rasm). Natijada, chegaradan
ikki tomonda qo‘sh elektr qatlam hosil boiadi. Rasmda musbat va
manfiy ishoralar bilan belgilangan doirachalar mos ravishda donor va
akseptor kiritmalar ionlarini tasvirlaydi. Hosil bo‘lgan qo‘sh elektr
qatlami p-n o'tish deb ataladi. Ushbu qatlamda harakatchan zaryad
tashuvchilar bo‘lmaydi. Shuning uchun uning solishtirma qarshiligi p -
va n - sohalamikiga nisbatan juda yuqori bo‘ladi. Adabiyotlarda bu
qatlam kambag‘allashgan yoki i-soha deb ataladi. p - va n - sohalar chegarasidan ikki tomonda joylashgan hajmiy
zaryad musbat va manfiy ishoraga ega bo‘Igani sababli p-n o‘tish
sohasida kuchlanganligi Ё bo‘lgan ichki elektr maydon hosil qiladi.
Ushbu maydon qo‘sh elektr zaryad sohasiga kirgan asosiy zaiyad
tashuvchilar uchun tormozlovchi ta’sir qilib, ulaming p-n o‘tish orqali
qo‘shni sohaga o‘tishiga qarshilik ko'rsatadi. Potensialning p-n o‘tish
yuzasiga perpendikular bo‘lgan X yo‘nalishda o'zgarishi 2.1b-rasmda
ko‘rsatilgan. Bu yerda p - va n - sohalar chegarasidagi potensial nol
potensialga teng deb qabul qilingan.
funksiyasi
hamda zaryad tashuvchilaming zonalar bo‘yicha taqsimlanishi
bilan birgalikda 2.1 d-rasmda ko'rsatilgan.
p-n o‘tishda voltlarda ifodalangan kontakt potensiallar farqi
ga teng bo‘lgan potensial to‘siq yoki kontakt potensiallar farqi
hosil bo‘lishi 2.1b-rasmdan ko‘rinib turibdi. Uk qiymati yarimo‘tkazgich
taqiqlangan zona kengligi va kiritmalar konsentratsiyasiga bog‘liq
bo‘lib, quyidagi ifoda bilan hisoblanadi
Odatda germaniyli p-n o‘tishlar uchun kontakt potensiallar farqi
V ni, kremniylilar uchun esa - 0,7V ni tashkil etadi.
p-n o‘tishni hosil qiluvchi Nd va Na kiritmalar konsentratsiyasi texnoiogik chegarada zinasimon o‘zgarsa keskin p-n o'tish yuzaga
keladi. Uning HYPERLINK "https://fayllar.org/reja-elektr-filtrlari.html" HYPERLINK "https://fayllar.org/reja-elektr-filtrlari.html"kengligi l0 nafaqat kiritmalar konsentratsiyasiga, balki o‘tishdagi konsentratsiyaning o‘zgarish qonuniyatiga bog‘liq bo‘lib, quyidagi ifoda bo‘yicha topiladi.
va mikrometming o‘nlarcha ulushidan bir necha mikrometrgacha bo‘lgan qiymatlarni tashkil etadi. Demak, tor p-n o‘tish hosil qilish
uchun yarimo‘tkazgichga yuqori konsentratsiyali kiritmalar kiritish,
keng p-n o‘tish hosil qilish uchun esa kiritmalar konsentratsiyasi kichik
bo‘lishi kerak.
Bu yerda, q - elektron zaryadi, - elektr doimiysi, - yarimo‘tkazgichning nisbiy elektr doimiysi.
2. Nomuvozanat holatda p-n o‘tish
|