Электродинамика о. Э. Тигай, В. С. Хамидов

Хусусий ярим ўтказгичда, иссиқлик генерацияси ва рекомбинацияси жараёнлари натижасида, яъни валент соҳасидаги электроннинг ўтказувчанлик соҳасига ўтишида валент соҳада тешиклар хосил қилиши натижасида, исталган температураларда ni электронлар ва pi тешикларнинг мувозанатли концентрациялари ўрнатилади ni = pi .

Хусусий ярим ўтказгичларда белгиланган Т – температура учун электронлар ва коваклар концентрацияларининг кўпайтмаси ўзгармас катталикдир

n ва р ифодаларини тенглаштириб қуйидагига эга бўламиз:

Бу тенгламани μ га нисбатан ечиб, Ферми сатҳи ҳолатини аниқловчи ифодага эга бўламиз

Т=0 абсолют нолга тенг бўлганда:

• Ферми сатҳи тақиқланган соҳанинг қоқ ўртасига жойлашади.

Температура ортиши билан:

• mp > mn бўлганда ўтказувчанлик соҳасининг тубига интилади,
• mp < mn бўлганда валент соҳасининг шипига интилади.

Ферми сатҳи ифодасини

Ферми сатҳи ифодасини

n ва p ифодаларига қўйсак, қуйидагига эга бўламиз:

Бу ифодадан, хусусий ярим ўтказгичларда ток ташувчиларнинг мувозанатдаги концентрациялари ярим ўтказгичнинг тақиқланган соҳаси кенглиги ва температурасига боғлиқлиги кўриниб турибди.

Ярим ўтказгичнинг хусусий ўтказувчанлиги ва солиштирма қаршилигини температурага боғлиқлик чизмалари

• Температура ортиши билан ўтказувчанликнинг ўсиши – ярим ўтказгичнинг характерли хусусиятидир.
• Ярим ўтказгичнинг солиштирма қаршилиги температура ортиши билан экспоненциал қонун бўйича камайиб боради.