Elektronika va asbobsozlik

n, N_d m _n^* va ∆Ε_d ni p, N_α, m^*_p

va ∆Ε_a bilan almashtirish kerak.

Biz yukorida aralashmalarning konsentratsiyasi uncha katta bo‘lmagan yarim o‘tkazgichlarni ko‘rib chikdik. Biz kurib chikkan xollarda zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi Maksvell – Bolsman statistikasiga buysunadi. Agar aralashmalarning konsentratsiyasi ortib borsa, ular orasidagi masofa kamayib boradi. Natijada, aralashma atomlarining uzaro ta’siri yuzaga kelib, aralashmalarning energetik satxi energetik zonasi xosil qilishi mumkin. Aralashmalarning xosil qilgan energetik zonasi yoki valentlik zonasiga yakin joylashgan

30-rasm

b

ulib, ∆Ε_d = ∆Ε_α < _RT da o‘tkazuvchanlik metallarning o‘tkazuvchanligiga uxshab ketadi. Chunki bu xolda zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi aynigan xolatda bulib, Bolsman taksimotiga buysunmay, Fermi – Dirak taksimo-tiga buysunadi. Endi yarim o‘tkazgichlar elektr o‘tkazuvchanligining temperaturaga bog‘likligi zaryad tashuvchilarning xarakatchanligiga temperaturaning ta’siri orkali xarakterlanadi. Aynigan xolatda zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi temperaturaga bog‘lik emas deb karasak bo‘ladi. Demak, bu xoll uchun yarim o‘tkazgichlar elektr o‘tkazuvchanligi temperatura ortishi bilan kamayib boradi.
Elektr o‘tkazuvchanlikka elektr maydonining ta’siri.
Yarim o‘tkazgichlarning elektr o‘tkazuvchanligini uzgartiruvchi faktorlardan biri tashqi elektr maydonidir. Kuchli elektr maydoni ta’sirida zaryad tashuvchilarning qo‘shimcha olgan tezligi issiqlik xarakat tezligi Bilan tenglashib qolishi va undan ortib ketishi natijasida xarakatchanligi yoki konsentratsiyasi uchgarishi mumkin. Natijada yarim o‘tkazgichlarda qator effektlarni kuzatish mumkin. Elektr maydoni ta’sirida yuzaga keladigan bunday effektlarni kuchli maydon effektlari deb yuritiladi.
Elektr maydoni kuchlanganligi ortib borishi Bilan zaryad tashuvchilarni xarakatchanligi uzgarganda xam ularning konsentratsiyasi uzgarganda xam Om konunidan chetlanish kuzatiladi, σ = e u n ≠ const .
Tashki eoektr maydonning xarakatchanlikka tasirini xisobga olsak, belilgan yarim o‘tkazgich uchun berilgan temperaturaga xos kritik kuchlanganlik mavjud bulib, E < E_kp maydonlarda Om konuni kuchga ega bulib, E > E_kr maydonlarda esa zaryad tashuvchilarning xarakatchanligi uzgarishi sababli Om konunidan boshka


J ~ √ E (15.16)

konuniyat kuchga ega bulib koladi.

Agar biz zaryad tashuvchilarning konsentratsiyasini maydon ta’sirida uzgarishini xisobga olsak , kuchli maydon effekti berilgan yarim o‘tkazgich uchun berilgan temperaturada ma’lum E_o maydon kuchlanganligidan boshlab yuz beradi .
E_o dan kichik maydonlarda tok kuchi bilan kuchlanganlik Om konuni Bilan bog‘langan bulib, E_o dan kata bo‘lgan maydonlarda elektr o‘tkazuvchanlik elektr maydoniga bog‘liq bo‘lib qoladi. Bu bog‘lanish kuyidagicha yoziladi :

σ = σ_o e^{b√ E} (15.17)

bunda b- yarim o‘tkazgichning tabiatiga va temperaturasiga bog‘lik bo‘lgan kattalik. Bu ifoda Frenkel tomonidan nazariy asoslangan konun bo‘lganligi uchun F r ye n k ye l k o n u n i deb yuritiladi. Bundan tashqari kuchli may donda yarim o‘tkazgichlardagi zaryad tashuvchilarning maydonga bog‘liq ravishda kupayishining boshqa mexanizmi xam kuzatiladi. Bunday mexanizm yuz berganda elektr o‘tkazuvchanlik maydonga kuyidagicha bog‘liq bo‘ladi:

σ = σ_o e^{a (E-É} _o^{) ,} (15.18)

bunda a-temperaturaga bog‘liq bulgan koeffitseent, E ̀_o – kritik maydon kuchlanganligi. Bu konun tajribada aniklangan bo‘lib , yarim o‘tkazgichlar fizikasida Pulning e m p i r i k k o n u n i deb yuritiladi.
Maydon E < E ́_o bo‘lganda bu konun kuchga emas, E < E ́_o bo‘lganda bu konun kuchga ega bo‘ladi.
Endi biz bu konunlarni kelib chikish sabablarini ko‘rib chikaylik. Buning uchun oldin elektr maydonning zaryad tashuvchilarning xarakatchanligiga bo‘lgan ta’sirining nazariyasi bilan tanishamiz. Ma’lumki,