Ал-хоразмий номли урганч давлат университети

§11. P-N O’TISHNI KAMBAG’ALLASHGAN
SOHASINING SIG’IMI

Kambag’allshgan soha – bu p-n o’tish sohasida asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar yig’ilib qolgan sohadir. P-n otish sohasida yuzaga keladigan sig’im to’siq(bar’er) yoki differentsial sigi’m bo’lishi mumkin.

P-n o’tishga tashqaridan kuchlanish berilsa kontakt qilingan p va n sohaning chegarasida zaryadlarning hajmiy zichligi ortishi yoki kamayishi mumkin. Shuning uchun p-n otish sohasi sig’m vazifasini bajaradi. Bu sig’imni bar’er(yoki zaryad) sig’im deyiladi. Chunki bu sig’im p va n soha orasidagi potentsial to’sirning o’zgarishga, hamda zaryadlarning o’zgarishiga bog’liq bo’ladi. U quyidagi ifodadan topiladi:
(11.1)
Bu ifodada dQ –p-n o’tishda bir belgi zaryadning o’zgarishi, dU – p-n otish sohasida potentsiallar farqining o’zgarishi. Zaryadlarning o’zgarishi fazoviy zaryadlar sohasining chekkasida yuz bergani uchun p-n o’tishni tekis kondensator deb qarash mumkin. U holda p-n o’tishning to’siq sig’imini xuddi tekis kondensatorni sig’imini aniqlash ifodasidan foydalaniladi:
(11.2)
bu ifodada - yarimo’tkazgichning nisbiy dielektrik o’tkazuvchanligi, S -p-n o’tish maydoni, d-xajmiy zaryad qalinligi va u tashqi kuchlanishga bog’liq holda o’zgarib turadi:

(11.3)
(+) ishora to’g’ri ulanishga (-) ishora esa teskari ulanishga mos keladi.
Agar p soha n sohaga nisbatan kuchliroq musbat zaryadlar bilan legirlangan bo’lsa (3) ifoda quyidagi ko’rishga o’tadi:
(11.4)
Bu esa deyarli barcha xajmiy zaryad p-n o’tishning n sohasiga yig’ilgan bo’lib va u bu sohada donor kirishmalarning kontsentratsiyasiga bog’liq bo’ladi.
U holda to’siqning sig’imi quyidagi ifodadn topiladi
(11.5)
Ushbu ifodadn ko’rinadiki, p-n o’tishning to’sig’ining sig’imi kuchlanishning nochiziqli funktsiyasi ekan.
P-n o’tishda yana bir turdagi sig’im kuzatiladi. U diffuzion sig’im deb yuritiladi. Diffuzion sig’im p-n o’tish to’g’ri ulanganda ushbu sohasida asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilarni sonini o’zgarishi bilan aniqlanadi:
(11.6)
Bu erda I_np- to’g’ri ulanishdagi tok kuchi, - elektron va kovaklarning yashash vaqti.
Shuni ta’kidlash lozimki, p-n otishni to’g’ri ulansih holatida diffuzion sig’im, teskari ulanish holatida esa to’siq(bar’er) sig’im ustunlik qiladi(rasm.11.1).

Rasm.11.1. Diffuzion sig’im va to’siq(bar’er) sig’imni grafik ifodalanishi.
Nazorat savollari
1. Yarimo`tkazgich-yarimo`tkazgich kоntakti. p-n o`tishning hоsil bo`lishi.
2. Zaryad tashuvchilarning p-n o`tishdagi taqsimоti.
3. p-n o’tish chegarasida potentsial bar’er.
4. Idеal o`tish kеngligini hisоblash.
5. p-n o`tishdagi diffuziyaviy va drеyf tоklari.
6. p-n o’tishdan tokni to’g’rilashda foydalanish. Diffuzion sig’im qayday aniqlanadi?
7. p-n o’tishdan o’zgaruvchan resistor sifatida foydalanish.
8. p-n o’tishni kambag’allashgan sohasini sig’imi.