Texnologiyalari va kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi
Yüklə 1,25 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
elektr o ‘tish deb ataladi. Yarimo'tkazgich asboblarda elektron - kovak
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 sohasi n - turli o'tkazuvchanlikni namoyon etadi. Yarimo‘tkazgichning p - va n — sohalari chegarasidan ikki tomonda hajmiy zaryad sohasida elektron — 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 temperaturasida p — 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 mavjud bo‘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 𝑈 𝐾 = 𝜑 𝑛 − 𝜑 𝑝 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 𝑼 𝑲 = 𝒌𝑻 𝒒 𝒍𝒏 𝒏 𝒏 𝒏 𝒑 = 𝒌𝑻 𝒒 𝒍𝒏 𝒑 𝒏 𝒑 𝒑 Odatda germaniyli p-n o‘tishlar uchun kontakt potensiallar farqi 𝑈 𝐾 ≈ 0.35V ni, kremniylilar uchun esa - 0,7V ni tashkil etadi. p-n o‘tishni hosil qiluvchi N d va N a kiritmalar konsentratsiyasi texnoiogik chegarada zinasimon o‘zgarsa keskin p-n o'tish yuzaga keladi. Uning kengligi l0 nafaqat kiritmalar konsentratsiyasiga, balki o‘tishdagi konsentratsiyaning o‘zgarish qonuniyatiga bog‘liq bo‘lib, quyidagi ifoda bo‘yicha topiladi. 𝒍 𝟎 = √ 𝟐𝜺 𝟎 𝜺 𝒒 𝑼 𝑲 ( 𝟏 𝑵 𝜶 + 𝟏 𝑵 𝒅 ) 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, 𝜀 0 - elektr doimiysi, 𝜀 - yarimo‘tkazgichning nisbiy elektr doimiysi. 2. Nomuvozanat holatda p-n o‘tish Yüklə 1,25 Mb. Dostları ilə paylaş:
|