Elektronika va sxemotexnika

Fermi  sathi.  Berilgan  temperaturada  harakatchan  va  qo‗zg‗almas  zaryad 
tashuvchilar  konsentratsiyasi  Fermi  sathi  W
F
  holati  bilan  aniqlanadi.  Bu  sath  bir 

---

 
 
26 
26 
elektronga  mos  keluvchi  jismning  o‗rtacha  issiqlik  energiyasiga  mos  keladi. 
Absolyut nol temperaturadan farqli temperaturada bu sathning to‗lish ehtimoli 0,5 
ga teng.  
Elektronlar  va  kovaklarning  o‗rtacha  issiqlik  energiyasi  yarim  o‗tkazgich 
temperaturasi bilan aniqlanadi va kT ga teng, bu yerda k – Bolsman doimiysi, T – 
absolyut temperatura. Qattiq jismda zarrachalar harakatini ifodalaydigan  Bolsman 
qonuniga  asosan,  n  –  yarim  o‗tkazgichdagi  energiyasi  W
i
  kichik  bo‗lmagan  
elektronlar  quyidagiga teng:  
 
,
exp





 

kT
Wi
n
n
n
    (1.38) 
 
bu  yerda    n
n
  – erkin  elektronlarning to‗liq  konsentratsiyasi. Xuddi  shunday 
ifodalar  kovaklarni  energiya  bo‗ylab  taqsimotini  ifodalaydi.  (1.1)  dan  ko‗rinib 
turibdiki, zarracha energiyasining ortishi bilan, zarrachalar soni keskin kamayadi. 
Ikkala  ishoradagi  erkin  zaryad  tashuvchilar  konsentratsiyasi  teng  bo‗lgan 
xususiy  yarim  o‗tkazgichlar  uchun  Fermi  sathi  ta‘qiqlangan  zonaning  o‗rtasidan 
o‗tadi. Elektronli yarim o‗tkazgichda elektronlarning (butun yarim o‗tkazgichning) 
o‗rtacha  energiyasi  yuqori  bo‗ladi,  demak  Fermi  sathi  o‗rtadan  o‗tkazuvchanlik 
zonasi  tubi  tomonga  siljiydi  va  donor  kiritma  konsentratsiyasi  qancha  yuqori 
bo‗lsa,  shuncha  o‗tkazuvchanlik  zonasi  tubi  tomonga    yaqinlashadi.  R-  turdari 
yarim  o‗tkazgichda  Fermi  sathi  ta‘qiqlangan  zona  o‗rtasidan  valent  zona  shipi 
tomonga  siljiydi  va  akseptor  kiritma  konsentratsiyasi  qancha  yuqori  bo‗lsa, 
shuncha valent zonasi shipi tomonga  yaqinlashadi. 
Ba‘zi  yarim  o‗tkazgichli  asboblarda  (tunnel  diodlari,  tunnel  teshilishli 
stabilitronlar)  ajralmagan  yarim  o‘tkazgichlar  qo‗llaniladi.  Bunday  yarim 
o‗tkazgichlarda Fermi sathi ruxsat etilgan zonalarda:  elektronli yarim o‗tkazgich 
uchun – o‗tkazuvchanlik zonasida, kovakli yarim o‗tkazgich uchun – valent zonada 
joylashadi.    Ajralmagan  yarim  o‗tkazgichlar  juda  katta  kiritma  konsentratsiyasi 
(10
19
 – 10
21 
sm
-3
) hisobiga hosil qilinadilar.