Elektronika va asbobsozlik

F = yeE = m*a (14.1)

bo‘ladi, bu yerda a- zaryad tashuvchining maydon yunalishidagi olgan tez-lanishi. U bu tezlanishni bir urilish bilan ikkinchi urilish orasida oladi. Shuning uchun shu ikki urilish orasidagi tezlikning uzgarishiga ketgan vaktni τ desak,

Δυ = ατ, (14.2)
u xolda
Δυ = (14.3)
Bu tezlikda zaryad tashuvchilarning ikkinchi urilish vaktida olgan kushimcha tezligi desak bo‘ladi. Chunki, zaryad tashuvchilar bilan ionlarning uzaro urilishi xaotik xarakterga ega bo‘lganligi uchun xar bir urilishdan o‘rtacha tezligi nolga teng bo‘ladi. Shuning uchun kup sonli zaryad tashuvchilarning bir urilishi bilan ikkinchi urilish orasidagi maydon yunalishida olgan o‘rtacha tezligi


(14.4)

orkali aniklanadi. Tok zichligi esa

Bundan
(14.5)
Agar τ = ( erkin yugurish yuli) ekanligi xisobga olsak,
(14.6)
Bundagi kattalik zaryad tashuvchilarning xarkatchanligi deb yuritiladi.
(8.6) Ifodadan kurinadiki, yarim o‘tkazgichlarning elektr o‘tkazuv-chanligi zaryad tashuvchilar konsentratsiyasiga, erkin yugurish yuliga, effektiv massasiga va issiklik tezligiga bog‘lik bular ekan.
Yuqorida yarim o‘tkazgichlarning elektr o‘tkazuvchanligi uchun keltirib chiqarilgan (8.6) ifoda klassik elektrodinamika asosida olindi. Lekin kvant mexanikasi nuqtai nazaridan xisoblash xam (8.6) ning ko‘rinishini o‘zgartirmaydi.
Kvant mexanikasi ko‘rsatadiki, ideal kristallarda erkin yugurish yuli cheksizga teng bo‘lishi kerak. Afsuski, tabiatda ideal kristallar uchramaydi. Shuning uchun xar xil sabablarga kura kristallarning ideallikdan ogishi unda elektron erkin yugurish yulining chekli kiymatga ega bo‘lishiga olib keladi. Boshkacha kilib aytganda, kristall panjara nuksonlari zaryad tashuvchilarning sochilishiga, ya’ni zaryad tashuvchi-larning tartibli xarakatiga karshilik kursatishiga sabab bo‘ladi.
Yarim o‘tkazgichdagi nuksonlar zaryad tashuvchilar xarakatchanligi-ning kamayishiga olib kelsa xam, ular konsentratsiyaning ortishiga sabab bulishi mumkin. Biz oldingi paragraflarda kurdikki, aralashmalar yarim o‘tkazgichlardagi elektron yoki teshiklarning konsentratsiyasini bir necha tartibga orttirib yubora oladi; Demak, nuksonlar yarim o‘tkazgichlarning elektr o‘tkazuvchanligini xam kamaytirishi, xam orttirishi mumkin.
Yarim o‘tkazgichlarning aralashmasi va xususiy
elektr o‘tkazuvchanligi.
Yarim o‘tkazgichlarda elektr o‘tkazuvchanlikka asosan xarakatchan elektronlar va teshiklar ishtirok etadi. Shuning uchun (8.6) ifodani quyidagicha yozishimiz mumkin,


ơ = eu_nn + eu_pp. (14.7)

Ma’lumki, xususiy yarim o‘tkazgichlarda

N = p =n_ί.

Shuning uchun, xususiy yarim o‘tkazgichlarda elektr o‘tkazuvchanlik

ơ_ί = (u_n + u_p)en_ί (14.8)
yoki (5.20) ga asosan
(14.9)
Xususiy yarim o‘tkazgichlarning elektr o‘tkazuvchanligi man kilingan zonaning energetik kengligiga xam bog‘lik, chunki berilgan temperaturada xarakatchan zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi Ye_g kichik bulgan yarim o‘tkaz-gichlarda xarakatchan elektron va teshiklarning konsentratsiyasini katta bo‘ladi, demak, o‘tkazuvchanligi xam Ye_g katta bulgan yarim o‘tkazgichlarga karaganda ortik bo‘ladi.
Aralashmasi yarim o‘tkazgichlarda aralashmalar bergan asosiy zaryad tashuvchilar bilan asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar elektr o‘tkazuvchanlikda katnashadi. Elektronli yarim o‘tkazgichlarda elektr o‘tkazuvchanlik
(14.10)

teshikli yarim o‘tkazgichda esa

(14.11)

Agar aralashmalarda donorlar yoki akseptorlarning konsentratsiyasi yetarli darajada kup bulsa, o‘tkazuvchanlik aralashmalar xisobiga bo‘ladi. Shuning uchun unga past va deyarli katta bulmagan zaryad tashuvchilar xisobiga bo‘ladigan temperaturalarda asosiy zaryad tashuvchilar xisobiga bo‘ladigan nisbatan asosiy bulmagan zaryad tashuvchilar xisobiga bo‘ladigan o‘tkazuvchanlikni xisobga olmasak xam bo‘ladi. Past temperaturalarda

Bo‘lsa, aralashmalar ionlashgan bo‘lmaydi, yuqori temperaturalarda esa, valentlik zonasidan o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tgan elektronlar konsentaratsiyasi bilan bir xil tartibda bo‘lib qoladi. Teshikli yarim o‘tkazgichlarda xarakatchan teshiklar bilan elektronlar konsentratsiyasi bir xil tartibda bo‘lib qoladi, o‘tkazuvchanlik xususiy o‘tkazuvchanlikka aylanadi.

Agar yarim o‘tkazgich n-yarim o‘tkazgich bo‘lib, donorlar tulik ionlashgan bo‘lmasa va teshikli o‘tkazuvchanlikni xisobga olmasak, aralashmalar xisobiga bo‘ladigan elektr o‘tkazuvchanlik (5.31) ga asosan kuyidagicha yoziladi:
(14.12)

donorlar to‘liq ionlashgan bo‘lsa,

σ= eu_n N_d (14,13)

Germaniy va kremniy elementlarida uy temperaturasida donorlar to‘lik ionlashgan bo‘ladi.

Teshikli yarim o‘tkazgichlar uchun (8.12) va (8.13) ifoda o‘rniga kuyidagilarni olamiz:
(14.14)
Akseptorlar to‘lik ionlashgan xol uchun


σ=eu_n N_a^. (14.15)

Bu ifodalar aralashmalarning konsentratsiyasi katta bo‘lmagan, ya’ni aynigan xolatda bo‘lmagan yarim o‘tkazgichlar uchungina tug‘ridir. Zaryad tashuvchilar aynigina xolatda bulsa, Bolsman taqsimotiga buysunmay, Fermi-Dirak taksimotiga buysunadi. Natijada temperatura juda xam bush bog‘langan bo‘ladi. (7.13) va (7.15) formulalar temperaturaning kichik intervalidagina tugri bo‘ladi. Shu kichik intervalda temperaturaga deyarli bog‘lik bulmay qoladi.

Adabiyotlar:

1)K.P.Bogorodiskiy, V.V.Pasinkov, “Elektrotexnicheskiy materiali”1985g

2)I.Xolikulov,M.M.Nishonova”Elektron texnika materiallari“ Toshkent shark 2006y
3)N.V.Nikulin, V.A.Nazarov ”Radiomateriallar va komponentlar “ Toshkent