Yarim o‘tkazgichli asboblarning ko‘pchiligi bir jinsli bo‘lmagan yarim o‘tkazgichlardan tayyorlanadi

Р-n o‘tish toklari. p- va n - yarimo'tkazgichlar kontaktga keltirilganda energiyasi yuqori bo'lgan zaryad tashuvchilar ( ) p-n-o'tish orqali qo'shni sohalarga diffuziyalanish hisobiga p-n o'tishning elektr maydoniga teskari yo'nalishda siljiy-dilar. Natijada diffuziya toki I_DIF hosil bo'ladi. Asosiy zaryad tashuvchilarning p-n o'tish orqali diffuziyalanishi bilan bir vaqtda noasosiy zaryad tashuvchilarning p-n o'tish maydoni yo'nalishida siljishi boshlanadi. Bu maydon noasosiy zaryad tashuvchilarga tezlatuvchi ta’sir ko'rsatib, dreyf tokini hosil qiladi. p-n o'tishga elektr kuchlanish berilmaganda termodinamik muvozanat yuzaga keladi, ya’ni dif-fuziya va dreyf toklari absolut qiymatlari teng bo'ladi. Diffuziya va dreyf toklari qarama-qarshi tomonlarga yo'nalgan bo'lgani sababli p-n o'tish orqali tok oqmaydi, ya’ni makroskopik zaryad tashish amalga oshmaydi (18.1, c-rasm).
p-n o‘tishning to‘g‘ri ulanishi. Agar p-n o ‘tishga tashqi kuchlanish U₀ berilsa muvozanat buziladi va undan tok oqib o‘ta boshlaydi. Kuchlanish manbayining musbat qutbi- p – sohaga, manfiy qutbi esa n – sohaga ulansa, p-n o‘tish to‘g‘ri ulangan deb ataladi (18.2-rasm). Bunda kuchlanish manbayi hosil qilayotgan elektr maydon yo'nalishi p-n o‘tish ichki elektr maydoni yo'nalishiga teskari bo‘lgani uchun natijaviy maydon kuchlanganligi kamayadi. Bu o ‘z navbatida p-n o‘tishdagi potensial to‘siq balandligini qU₀ ga kamayishiga olib keladi. Natijada p-n o'tish kengligi ham kichikiashadi. Potensial to‘siqning kamayishi natijasida asosiy zaryad
tashuvchilarning p-n o'tish orqali o'tishi ortadi, diffuziya toki qiymati kattalashadi. p – va n – sohalarda nomuvozanat noasosiy zaryad tashuvchilar hosil bo'ladi. Yarimo'tkazgich hajmiga noasosiy zaryad tashuvchilarni “purkash” (kiritish) hodisasi injeksiya deb ataladi.

18.2-rasm. p – n o’tishning to’g’ri ulanishi.


p-n o'tishga berilgan kuchlanish qiymati o'zgarishi bilan diffuziya toki qiymati eksponensial qonun bo'yicha o'zgaradi:

bu yerda: I₀ – to'yinish yoki p-n o'tishning teskari toki. To‘g‘ri siljitilganda poten-sial to‘siqning o‘zgarishi teskari tok qiymatiga ta’sir etmaydi, chunki u vaqt birligi ichida issiqlik harakat natijasida xaotik harakatlanib, p-n o'tish orqali o‘tayotgan noasosiy zaryad tashuvchilar soni bilan belgilanadi. Diffuziya va dreyf toklar qarama-qarshi tomonga yo'nalganligi sababli, p-n o ‘tish orqali oqadigan natijaviy to'g'ri tok quyidagicha topiladi:

p-n o'tishning teskari ulanishi. p-n o'tish teskari ulanganda tashqi U₀ kuchlanish manbayining musbat qutbi n – sohaga, manfiy qutbi esa p – sohasiga ulanadi. Bunda tashqi elektr maydon p-n o'tishning ichki elektr maydoni bilan bir tomonga yo'nalgan bo'ladi, shu sababdan potensial to'siq qiymati q(U_K+U₀) va kengligi ortadi (l_{T0’g’TESK}). l ni topish uchun quyidagi ifodadan foydalanish qulay:

bu yerda: l₀ p – n o‘tishning tashqi maydon bo‘lmagandagi kengligi. Potensial to‘siqning ortishi diffuziya tokining eksponensial kamayishiga olib keladi

To'yinish toki I₀ potensial to‘siq balandligiga bog‘liq bo‘lmagani uchun p-n o ‘tish orqali oqayotgan natijaviy tok,

p-n o‘tish teskari ulanganda kontaktlashuvchi yarimo‘tkazgichlardan noasosiy zaryad tashuvchilar “tortib olinadi”. Teskari tok ekstraksiya toki deb ataladi.
p-n o‘tish orqali oqayotgan tokning unga berilayotgan kuchlanishga bog‘liq-ligi I=f(U₀) volt-amper xarakteristika (VAX) deyiladi. Umumiy holda p-n o‘tish VAXi (18.4) va (18.7)lar asosida eksponensial bog'liqlik yordamida ifodalanadi (18.3 -rasm).




18.3-rasm. p – n o’tishning volt-amper xarakteristikasi.
p-n o‘tishga to‘g‘ri siljitish berilganda U₀ ishorasi musbat, teskari kuchlanish beril-ganda esa – manfiy olinadi. To‘g‘ri kuchlanish U_TO’G>0,1 bo'lganida ifodadagi eksponensial tashkil etuvchiga nisbatan birni hisobga olmasa ham bo‘ladi, bunda to‘g‘ri tok kuchlanish ortishi bilan eksponensial ortadi. Teskari siljitish berilganda teskari tok kuchlanishning – 0,2 V qiymatida l₀ qiymatga yetadi va undan keyin kuchlanish ortishi bilan deyarli o'zgarmaydi. Bu tok p-n o'tishning to'yinish toki deb yuritiladi.
Teskari tok to'g'ri tokka nisbatan bir necha tartibga kichik, ya’ni p-n o'tish tokni to'g’ri yo‘nalishda yaxshi, teskari yo‘nalishda esa yomon o‘tkazadi. Bundan p-n o ‘tishning to‘g‘rilash, tokni bir tomonga o‘tkazish xususiyati kelib chiqadi va undan o'zgaruvchan tokni o‘zgarmas tokga o‘giruvchi to‘g‘rilagich sifatida foydalanish imkoniyati tug‘iladi.