6-mustaqil ishi Tekshirdi: Bo’riyev S. Topshirdi: Toshniyozov Sh

5-mavzu:Metall-yarimo’tkazgich o’tishlar.
Geteroo’tishlar
Yarimo‘tkazgich moddalardan foydalanganda ular albatta boshqa moddalar bilan tutashgan holda (kontaktlashgan holda) bo‘ladi. Bu boshqa modda metall yoki yarimo‘tkazgich bo‘lishi mumkin. Yarimo‘tkazgich dielektrik bilan tutashgan bo‘lishi va ayrim hollarda esa, eritma yoki elektrolit bilan kontaktda bo‘lishi mumkin.
Yarimo‘tkazgichning metall bilan tutashgan xoli muhim masalalardan biridir, chunki, bunday kontaktlar elektron asboblar ishlab chiqarishda katta o‘rin tutadi. Kontakt (tutashish) qatlamida yuz beradigan ajoib hodisalar ikki modda chegarasi orqali zaryad tashuvchilar almashinishiga bog‘liqdir.
Modda vakuum bilan chegaralangan bo‘lsin. Ma'lumki, moddadan elektronning vakuumga chiqib ketishiga qarshilik ko‘rsatadigan posential (energiyaviy) to‘siq mavjud. Bu to‘siqning balandiligini elektronning sirt orqali tashqariga chiqib keta olishi zarur bo‘lgan energiya aniqlaydi. Uni chiqish ishi deyiladi.
Turli moddalardan elektronlarning chiqish ishi turlicha qiymatlarga ega bo‘ladi.
Yarimo‘tkazgichlar hossasini aniqlashda chiqish ishlari ichida ko‘proq termodinamik chiqish ishini bilish muhim ahamiyatga ega. Termodinamik chiqish ishi o‘tkazgichning fermi sathidan vakuum sathigacha bo‘lgan energiyaviy masofani bildiradi. Bu ishni metall uchun o‘tkazuvchanlik sohasidagi eng yuqorigi elektron sathlari – Fermi sathidan boshlab hisoblansa, yarimo‘tkazgichlarda taqiqlangan sohada joylashgan Fermi sathidan boshlab hisoblanadi(10-rasm).

10-rasm. Metall-yarimo‘tkazgich kontakti.

Yarimo‘tkazgich sirtidan, energiyaviy to‘siqni yengib, vakuumga chiqayotgan elektronlar oqimi termoelektron emissiyaning ushbu ifodasi bilan aniqlanadi: jя  4^mh(3kT)2 exp(kTx^{я )} (1)
Bunda Х_я-yarimo’tkazgichning temodinamik chiqish ishi.
Metalldan vakuumga chiqayotgan elektronlar oqimi uchun ham shunga o‘xshash ifodani yoza olamiz:
j^{m } 4^mh(2kT)2 ^exp(kTx^{m )} (2)
Bunda Х_м-metallning temodinamik chiqish ishi.

11-расм. Metall-yarimo‘tkazgich kontaktida berkituvchi va berkitmovchi qatlamlarning hosil bo‘lishi.
Agar yarimo‘tkazgich bilan metallni tutashtirilsa, (11)ifoda bilan aniqlanadigan elektron oqimi yarimo‘tkazgichdan metallga, (2) ifoda bilan aniqlanadigan, elektron oqimi esa metalldan yarimo‘tkazgichga o‘tadi. Agar Х_я<Х_м deb faraz qilsak, bu holda Jя Jм bo‘ladi, ya'ni yarimo‘tkazgichdan metallga ko‘proq elektronlar o‘tadi va metall sirti manfiy, yarimo‘tkazgich sirti esa musbat zaryadlanib qoladi. Paydo bo‘lgan elektr maydon ^J_я va ^J_м oqimlar farqiga teng teskari oqim hosil qilguncha o‘sib boradi. Elektronlar oqimi muvozanatlashganda kontaktidagi potensial energiyasi (kontakt potensiallari ayirmasi) chiqish ishlari ayirmasiga teng bo‘lib qoladi:

k Xм Xя

Metall sirtida to‘plangan elektronlar, binobarin, kontaktida hosil bo‘lgan maydon ham uning ichkarisiga deyarli kirmaydi. Demak, mazkur maydon yarimo‘tkazgichning sirtiga yaqin qatlamda joylashgan bo‘ladi.