Elektron – kovak o’tish (r-n o’tish)

2.3. R–n o’tishning teskari ulanishi

Bu ҳolatda tashqi kuchlanishmanbainingmusbat qutbi n-soҳaga ulanadi (2.3 - rasm).

2.3 - rasm

Kuchlanishmanbaining elektrmaydoni o’tishning kontaktmaydoni yo’nalgan tomonga yo’nalgan. SHu sababli potentsial to’siq balandligi ortadi va U_K = U₀ ga teng bo’ladi. Teskari kuchlanish qiymatining ortishi r-n o’tish kengligining kengayishiga olib keladi ( ). Amaliy ҳisoblarda quyidagi ifodadan foydalanish qulay:

, (2.3)

bu erda - tashqimaydon tasir etmagandagi r–n kengligi, - yarim o’tkazgich nisbiy dielektrik doimiysi, - elektr doimiy.

Potentsial to’siqning ortishi diffuziya tokining kamayishiga olib keladi. Diffuziya tokining o’zgarishi eksponentsial qonun asosida ro’y beradi
. (2.4)

Dreyf toki potentsial to’siq balandligiga boғliq emasligi va I₀ ga teng bo’lganligi sababli, r-n o’tishdan o’tayotgan natijaviy tok

. (2.5)

Teskari ulanishda kontaktlashuvchi yarim o’tkazgichlardan asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar chiqarib olinadi (ekstraktsiya). SHu sababli teskari tok ekstraktsiya toki deb ataladi.

2.4. R–n o’tishning volt – amper xarakteristikasi (VAX)


R-n o’tish tokining unga berilayotgan kuchlanishga boғliqligi I=f(U) volt–amper xarakteristika (VAX) deyiladi. (2.2) va (2.5) lar asosida umumiy ҳolda eksponentsial boғliqlik yordamida ifodalanadi (2.4. a - rasm).


. (2.6)

Agar r-n o’tishga to’ғri kuchlanish berilgan bo’lsa, U₀ kuchlanish ishorasi –musbat, teskari kuchlanish berilgan bo’lsa esa -manfiy bo’ladi. U_TUG 0,1 V bo’lsa eksponentsial songa nisbatan birni ҳisobga olmasa ҳam bo’ladi va kuchlanish ortishi bilan tok ҳam eksponentsial ortib boradi. Teskari kuchlanish berilganda esa -0,2 V kuchlanish qiymatida tok I₀ qiymatiga etib keladi va keyinchalik kuchlanish qiymati o’zgarmaydi. I₀ kattaligi shu sababli teskari ulangan r-n o’tishning to’yinish toki deb ҳam ataladi.

a) b)
2.4 - rasm

Teskari tok to’ғri tokka nisbatan bir necha darajaga kichik, yani r-n o’tish to’ғri yo’nalishda tokni yaxshi o’tkazadi, teskari yo’nalishda esa yomon. Demak, r-n o’tish to’ғrilovchi ҳarakat bilan xarakterlanadi va uni o’zgaruvchi tokni to’ғrilashda qo’llashga imkon beradi.

Eksponentsial tashkil etuvchi temperatura ortishi bilan kamayishiga qaramay VAX to’ғri shaxobchasidagi qiyalik ortadi (2.4. b-rasm). Bu ҳodisa I₀ni temperaturaga kuchli to’ғri boғliqligi bilan tushuntiriladi. To’ғri kuchlanish berilganda temperatura ortishi bilan tok ortishiga olib keladi. Amaliyotda r-n o’tish VAXga temperaturaning boғliqligi kuchlanishning temperatura koeffitsienti (KTK) deb ataladigan kattalik bilan baҳolanadi. KTKni aniqlash uchun temperaturani o’zgartirib borib, o’zgarmas tokdagi r-n o’tish kuchlanishini o’zgarishi o’lchab boriladi. Odatda KTKmanfiy ishoraga ega, yani temperatura ortishi bilan o’tishdagi kuchlanish kamayadi. Kremniydan yasalgan r-n o’tish uchun KTK 3mV/grad darajani tashkil etadi.
(2.6) ifoda ideallashtirilgan r-n o’tish VAX sini ifodalaydi. Bunday o’tishda r va n-soҳalarning ҳajmiy qarshiligi nolga teng va tok o’tish vaqtida r-n o’tishda rekombinatsiya jarayoni sodir bo’lmaydi deb ҳisoblanadi. Real o’tishda esa baza qarshiligi o’nlab Omga teng bo’ladi. SHu sababli (2.6) ifodaga r-n o’tishdagi va tashqi kuchlanish U₀ orasidagi farqni ҳisobga oluvchi o’zgartirish kiritiladi


(2.7)