9-Ma’ruza yarim o’tkazgichlar xususiy va kirishmali yarim o’tkazgichlar Reja - bet 11

|
9-Ma’ruza yarim o’tkazgichlar xususiy va kirishmali yarim o’tkazgichlar Reja
|
bet | 11/12 | Sana | 29.05.2024 | Hajmi | 1,2 Mb. | | #256337 |
Bog'liq Мa\'ruza 9. Ярим ўтказгичларn – sohaning kontaktga yaqin qatlamidan elektronlarning r – sohaga ketishi, n – sohaning shu qatlamida ionlashgan donor kirishma atomlarining qo’zg’almas musbat hajmiy zaryadi paydo bo’lishiga sabab bo’ladi, bu qatlamning qalinligini dn deb belgilaymiz. Xuddi shunga o’xshash r – sohaning kontaktga yaqin qatlamidan kovaklarning n – sohaga o’tishi, r – sohaning dp qatlamida ionlashgan aktseptor kirishma atomlarining qo’zg’almas manfiy hajmiy zaryadini hosil qiladi. Shu qatlamlar orasida Vk kontakt potentsiallar farqi hosil bo’ladi, bu o’z navbatida, n – sohadan r – sohaga elektronlarning, r – sohadan n – sohaga kovaklarning o’tishiga to’sqinlik qiluvchi potentsial to’siqni hosil qiladi. Potentsial to’siq quyidagicha ifodalanadi:
, (9.5)
262 - rasmda r - n o’tishning muvozanatdagi energetik diagrammasi tasvirlangan.
Rasmdan kontakt potentsiallar farqi Fermi sathlari farqiga teng ekanligi ko’rinib turibdi
, (9,6)
262 – rasm. R – p o’tishning muvozanat holatdagi energeptik diagrammasi
Natijaviy hajmiy zaryad qatlami kengligi quyidagicha ifodalanadi:
, (9.6)
Muvozanat holatda p - n o’tish bo’yicha asosiy tok tashuvchilar hosil qilgan natijaviy tok zichligi, asosiy bo’lmagan tok tashuvchilar hosil qilgan natijaviy tok zichligi bilan tenglashadi:
, (9.6)
p - n o’tish orqali oqayotgan to’la tok zichligi nolga teng bo’ladi:
, (9.7)
bu yerda , , elektron va kovaklarning diffuziyaviy yo’l uzunliklari, – ularning o’rtacha yashash vaqtlaridir.
263 – rasm. R – p o’tishning to’g’ri yo’nalishda potentsiallar farqi qo’yilgandagi energetik diagrammasi
Muvozanat holatida bo’lgan p - n o’tishga to’g’ri yo’nalishda tashqi potentsiallar farqini V qo’yamiiz (263 - rasm), ya’ni kuchlanish manbaining musbat qutbini r – sohaga, manfiy qutbini n – sohaga ulaymiz.
Bu tashqi kuchlanish asosiy tok tashuvchilar potentsial to’sig’ini qiymatga pasaytiradi. Bu esa n – sohadan elektronlar oqimi va r – sohadan kovaklar oqiminingmsch , marta ortishiga olib keladi, natijada, bu elektron va kovaklar hosil qilgan toklar zichligi quyidagicha ifodalanadi:
,
Asosiy bo’lmagan tok tashuvchilar uchun potentsial to’siq balandligi
o’zgarmagani uchun, ularning tok zichliklari ham o’zgarmasdan qoladi.
Tashqi kuchlanish to’g’ri yo’nalishda qo’yilganda, p – n o’tish bo’yicha oqayotgan to’la tok zichligi quyidagiga teng bo’ladi:
jto’g’ri= , (9.8)
264 – rasm. R – p o’tishning teskari yo’nalishda potentsiallar farqi qo’yilgandagi energetik diagrammasi
Agarda p - n o’tishga teskari yo’nalishda tashqi kuchlanish qo’ysak (264 – rasm), p - n o’tishidagi potentsial to’siq balandligi qiymatgacha ortadi va asosiy tok tashuvchilar hosil qilgan tok zichliklarini marta kamaytiradi:
, , (9.9)
Teskari yo’nalishda kuchlanish qo’yilgandagi p - n o’tishdan o’tayotgan to’la tok zichligi quyidagiga teng bo’ladi va teskari tokdeb ataladi:
, (9.10)
(80.8) – va (80.10) – ifodalardagi to’g’ri va teskari toklarni birlashtirsak, p - n o’tishning volt-amper xarakteristikasiga ega bo’lamiz:
, (9.11)
bu ifodaning grafik chizmasi 265 - rasmda keltirilgan.
p - n o’tishning kengligi (141.5) – ifoda bilan aniqlanganda
p - n o’tish n – sohada musbat zaryadlangan qoplamaga, r – sohada manfiy zaryadlangan qoplamaga ega bo’lgan yassi kondensatorni eslatadi. Bu kondensatorning zaryadiy sig’imi quyidagicha bo’ladi:
, (9.12)
|
| |