Fermi sathining qiymatini (, xususiy yarim o‘tkazgichlardagi elektron va kovaklar kontsentratsiyasini aniqlashimiz mumkin:
ular taqiqlangan soha kengligi va temperaturaga bog‘liqdir. Xususiy yarim o‘tkazgichlarda belgilangan T – temperatura uchun elektronlar va kovaklar kontsentratsiyalarining ko‘paytmasi o‘zgarmas kattalikdir:
Past temperaturalarda kristall panjaraning issiqlikdan tebranishi o‘rtacha energiyasi eg taqiqlangan soha kengligidan juda sezilarli kichikdir, natijada bu tebranishlar valent elektronlarini qo‘zg‘ata olmaydi va o‘tkazuvchanlik sohasiga uzata olmaydi.
Energiyasi ed ~ 0,01 eV bo‘lgan donor sathlaridan elektronlarni o‘tkazuvchanlik sohasiga uzatish uchun zarur bo‘lgan temperatura deyarli bir necha Kelvin graduslaridan boshlanadi. Bu past temperaturalar sohasida n – tipli yarim o‘tkazgichda, Fermi sathi holatini aniqlovchi ifoda quyidagi shart orqali topiladi n = Nd:
bu erda ga tengdir, es = 0.
Ifodani m ga nisbatan echsak, quyidagiga ega bo‘lamiz:
Juda past temperaturalarda quyidagi holat kuzatiladi:
,
bu holda Fermi sathi holati quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:
Xuddi shunga o‘xshash, r – tipli yarim o‘tkazgichda Fermi sathi quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:
bu erda ga teng, ea – aktseptor energetik sathi, Na – aktseptorlar kontsentratsiyasi. Ifodadagi Fermi sathining temperaturaga bog‘liq.
Elektronli va aktseptorli yarim o‘tkazgichlardagi Fermi sathi ifodalaridan foydalanib, shu yarim o‘tkazgichlardagi elektron va kovaklar kontsentratsiyalari ifodalariga ega bo‘lamiz:
rasm. Kirishmali yarim o‘tkazgich Fermi sathining temperaturaga bog‘liq o‘zgarishi
Xulosa: Men bu mustaqil ishni bajarish orqali erkin zaryad tashuvchilarning muvozanat holatidagi konsentrasiyasini tadqiq etishni, shuningdek Xususiy yarim o‘tkazgichlarda zaryad tashuvchilar kontsentratsiyasi, Fermi sathining holati, kirishmali yarim o‘tkazgichlarda Fermi sathi holati va zaryad tashuvchilar kontsentratsiyasini tadqiq etishni o’rgandim.
Foydalanilgan adabiyotlar:
ELEKTRONIKA (2012)
LMS tizimidagi 10-maruza
staff.tiiame.uz sayti
Do'stlaringiz bilan baham: |