3-laboratoriya ishi Mavzu: Tunnel diodni parametrlarini o‘rganish. Ishdan maqsad
Download 0.56 Mb. Pdf ko'rish
|
3-lab. ishi tunel diodi
|
n
+ µ p bo‘lib qolsa, tunnel toki minimal qiymatga erishadi (2-e rasm). Bu holda n-yarimo‘tkazgichning o‘tkazuvchanlik zonasidagi elektronlarning energiyasi p-yarimo‘tkazgichning
3 3 – rasm. Tunnel diodning volt – amper xarakteristikasi (punktir chiziq nazariy olingan.) taqiqlangan zonasidagi energiya qiymatiga mos kelib qoladi. Elektron esa taqiqlangan zonaga o‘ta olmaydi. Shuning uchun p-n o‘tishdan o‘tayotgan tok kuchi minimum qiymatga erishadi. Tashqi kuchlanish yana orttirilsa, p-n o‘tishda diffuzion tok o‘ta boshlaydi. Bu holda tunnel diod oddiy diod xarakteristikasini beradi. eV = µ n + µ p bo‘lgunga qadar tunnel toki diffuziya tokidan bir necha marta katta bo‘ladi. So‘ngra eV > µ
rol o‘ynay boshlaydi. eV = µ n + µ p bo‘lganda p-n o‘tishdagi diffuzion tok amalda juda ham kichik bo‘lib, tunnel tok esa nolga teng bo‘ladi. Shuning uchun volt-amper xarakteristikasida minimal tok deyarli nolga teng bo‘lishligi kerak (3-rasm). Lekin tajribada noldan farqli bo‘lgan tok mavjudligi kuzatiladi. Bu tokning mavjudligini yuqorida aytib o‘tilgan tunnel effekti yoki diffuzion jarayon asosida tushuntirilib bo‘lmaydi. Bu ortiqcha tok past temperaturalarda ham kuzatiladi. Qator tajribalar shuni ko‘rsatdiki, bu tok ham tunnel effekti tabiatiga ega ekan. Haqiqatdan ham, ortiqcha tok diffuzion tokka qaraganda temperaturga ancha kuchsiz bog‘langan, bundan tashqari kuchli legirlangan yarimo‘tkazgichlarda kuchlanishiga bog‘liq bo‘lmaydi. Ba’zi hollarda grafikning biz ko‘rayotgan qismida, yana bitta maksimumni kuzatish mumkin. Shularning hammasi ortiqcha tokni tunnel tabiatiga ega ekanligidan darak beradi. Bu hodisani quyidagicha tushuntirish mumkin. Tashqi kuchlanish eV > µ
bo‘lganda n-yarimo‘tkazgichning o‘tkazuvchanlik zonasidagi elektronlar bilan to‘lgan qismi p-yarimo‘tkazgichning taqiqlangan zonasiga to‘g‘ri kelib qoladi. Taqiqlangan zonada yarimo‘tkazgichlarni tashkil qilgan atom elektronlarga tegishli energetik sathi bo‘lganligi uchun p-yarimo‘tkazgichdagi elektronlar tunnel effekti bilan taqiqlangan zonaga o‘tolmaydi. Lekin aralashmalar taqiqlangan zonada bir necha energetik sathlarni hosil qiladi. n-yarimo‘tkazgichning o‘tkazuvchanlik zonasidagi elektronlar p-yarimo‘tkazgichning taqiqlangan zonasidagi aralashamaning energetik sathiga o‘tib, so‘ngra o‘zidan fonon 3 chiqarib, valentlik zonasiga tushushi mumkin. Yoki elektronlar oldin fonon chiqarib, aralashmalarning energetik sathiga tushib, so‘ngra p-yarimo‘tkazgichning valentlik zonasiga o‘tishi mumkin. Bu hodisa tunnel diodning volt-amper xarakteristikasidagi minimum tokning, ya’ni ortiqcha tokning miqdorini oshirishga olib keladi.
3 Fonon – atomni tebranishida chiqadigan to‘lqin zarrasi (chastotasi ko‘zga ko‘rinmaydigan sohada joylashadi) (Yun. phone – tovush) kristall panjara tebranishlari (haloliy zarracha) maydonining kvanti. Kristal atomlarining tebranishlari o‘zaro ta’sir natijasida to‘lqin shaklida tarqaladi (fonon). |
