Yarimo‘ tkazgichlarda kontakt hodisalar

2.8. Binar yarim o‘tkazgich materiallarida kirishma atomlar eruvchanligi
Elementar yarim o‘tkazgich materiallar kremniy germaniydan farqli holda A111 Bv yoki AIV BVI birikmalar yarim o‘tkazgich materiallarda kirishma atomlaming tugundagi holati har xil boiadi. Bunga sabab kirishma atomi Si masalan GaAs da Ga atomining o‘mini egallasa, donor sifatini namoyon qiladi. Yoki agar u As atomining o‘mini egallaydi u endi akseptor kirishma atomi sifatida namoyon boiadi. Shu bilan birga Si kirishma atomining GaAs eruvchanligi ham uning qanday turganiga bogiiq boiadi. Chunki yuqorida haroratda diffuziya qilinganda GaAs kristallida As atomlari o‘mida ko‘proq vakansiyalar hosil boiadi. Shunga mos holda kirishma atomlarining As atom o‘rnini egallashi yuz beradi.
Ta’kidlab oiish kerakki, A111 Bv va AIV BVI birikmalari yarim oikazgich materiallarida izovalent (valentligi bir xil) kirishma atomlarining diffuziyasi tufayli, tubdan yangi murakkab yarim o‘tkazgich materiallami yaratish mumkin. Masalan GaAs kristalliga III - guruh elementlaridan Zn yoki A1 diffuziya qilinganda ular Ga atomini o‘mini egallashi bilan birga ulaming eruvchanligi juda katta boMadi. Masalan Zn kirishma atomlarini bir necha % kiritish yo‘li bilan yangi Zni.xGaxAs - materiall hosil qilinadi. Endi, Zn atomlari qisman Ga atomlari o‘rnini egallagani uchun hech qanday energetik sath hosil qilmagan va kimyoviy bogManishni buzmagan holda yangi murakkab elementar panjara Zn,_xGaiAs ni-hosil qiladi. Bunday panjaraning fundamentall parametrlari - ta’qiqlangan soha kengligi, zaryad tashuvchilar harakatchanligi GaAs dan tubdan farq qiladi. Bu parametrlami Zn ning eruvchanligini oshirish yoMi bilan to ZnGa materiallarining fundamental parametrlarigacha o‘zgartirish mumkin. Quyidagi rasmda bunday holat juda yaxshi aks ettirilgan:
3.1. Yarim o’tkazgichlarda toko’tkazish mexanizmi.
Qattiq jismlardan o’tayotgan tok zichligi ./, materialning solishtirma eiektr o‘tkazuvchanligi va unga qo’yilgan maydonga to’g’ri proporsionaldir. J = aE yoki J=E/p (3.1). p-material solishtirma qarshiligi, p va о laming qiymatlari material tabiatiga bogMiq. Ikkinchi tomondan tok zichligi J vektor kattalik bo’lib, kesim yuzasidan vaqt birligida o‘tayotgan zaryad tashuvchilar miqdorini ko‘rsatadi. Agar tok tashuvchilaming (elektronlami) tezligini bir xil deb hisoblansa, unda tok zichligi quyidagiga teng boMadi: J--env (3.2). e- elektron zaryadi, n- elektronlar konsentratsiyasi, v- elektronlami dreyf tezligi. Tok yo‘nalishi elektron dreyf tezligi yo‘nalishiga teskari boMgani uchun tenglik oldida «-» (minus) ishorasi qo’yilgan. Eiektr maydon qo‘yilmaganda elektronlar xaotik harakat qilganligi tufayli ulaming tezliklarining vektor yigMndisi nolga teng boMadi. Demak tok zichligi ham nolga teng boMadi. Elektron eiektr maydon hisobiga tezlanish oladi. eE=ma demak, elektron ikkita to’qnashish orasida o’zini tezligini v=at, (a=v/t, eE=mv/t,v=eE-t/m) gao‘zgartiradi. Elektron har bir to‘qnashganidan so‘ng, ya’ni o‘z yo‘nalishini ma’lum o’zgartirgandan holda, ya’ni tezligi shunday qiymatga oshadi.Bunda t- elektronni eiektr maydon hisobiga nomuvozanat holatiga chiqib so;ngra muvozanat holatiga kelishi lozim boMgan relaksatsiya vaqti r ga teng deb qabul qilindi. Unda elektronning o'rtacha Dreyf tezligiv=-eET/m ni (1) ifodaga qo’yib, quydagi ifoda keltirib chiqariladi: j=en •еЕт/m j=aE a=enp (3.3). p- harakatchanlik [sm2/V-s], Harakatchanlik bu birbirlik elekt maydoni qo‘yilganda elektronlar dreyf tezligining o‘zgarishiga tok tashuvchilaming harakatchanligi deyiladi, uning birligi bilan oMchanadi. Demak,qattiq jismlaming eiektr oMkazuvchanligi (a) ni aniqlaydigan asosiy parametr bu -elektronlar konsentratsiyasi va harakatchanligi ekan. Tok tashuvchilaming harakatchanligi yarim o’tkazgich materiallarida, juda katta ahamiyatga ega. Bu kattalik yarim o’tkazgichlami tabiati, tuzilishi, undagi kirishma atomlami konsentratsiyasi, harorati yorugMikka qarab juda katta oraliqda o‘zgarishi mumkin. Yarim o‘kazgichlardagi tok tashuvchilaming harakatchanligi haqida navbatdagi keyingi boblarda alohida to‘xtalib o‘tamiz.