Ministrligi qaraqalpaqstan respublikasi
Download 0.78 Mb. Pdf ko'rish
|
elektronika
|
1. 2 n- p ótiw hádiysesi Yarım ótkezgishli ásbaplardıń islew Principi n-p ótiw degen hádiysege tiykarlanǵan bolıp tabıladı. Ol ótkezgishliklari túrlishe bolǵan yarım ótkeriwshilerdi kontaktga keltiriw nátiyjesinde payda boladı. Lekin, bunda yarım ótkezgishlerdiń mexanik kontakti n-p ótiwdi payda etolmaydi, sebebi olar arasında ideal kontakt payda etiw múmkin emes. Sol sebepli birden-bir yarım ótkeriwshi kristallı alınıp, shártli eki bólek dep qaraladı hám olarda túrli belgili ótkezgishlik payda etinadi. Shártli bólekler arasındaǵı juqa qatlam kontakt tarawı dep qaraladı. n-p ótiw hádiysesin sapa tárepten kórip shıǵayıq. Shama menen oylayıq, germaniy (yamasa kremniy) monokristallida túrli belgili ótkezgishlik payda etińan bolsın. Ańsat bolıwı ushın donor hám akseptor elementlardıń muǵdarın birdey dep esaplaymiz. Ol jaǵdayda túrli belgili tok tasıwshılardıń muǵdarı da teń boladı (1. 4, a-su'wret). Kontaktga keltiriwdiń baslanǵısh waqtında n-tarawdaǵı gewekler muǵdarı p tarawdaǵınan, p tarawdaǵı elektronlar muǵdarı n tarawdaǵınan úlken boladı (1.4 b-su'wret). Sol sebepli kontak t salasında tok tasıwshılar diffuziyasi payda boladı. Bunda p tarawdaǵı elektronlar n tarawdıń tárep, n tarawdaǵı gewekler bolsa p tarawdıń tárep kóshediki, oǵan birdey belgili zaryadlardıń óz-ara itarilishi yamasa túrli belgili zaryadlardıń óz-ara tartısıwı sebep bolmaydı. Diffuziya payda bol ıwdıń tiykarǵı sebebi keńlew salasındaǵı tok tasıwshılar konsentraciyasınıń túrlishe bolıwı bolıp tabıladı. p tarawdan n tarawǵa elektronlardıń jılısıwı nátiyjesinde kontakt shegarasında oń zaryadlı atomlar-ionlar qaladı. Olar oń qo'zg'almas zaryadlardıń konsentraciyası artıqsha bolıwına alıp keledi. Nátiyjede, bul tarawdıń elektronlarǵa jarlı bolıp qaladı. Tap sonday process nátiyjesinde n tarawda keri zaryadlar konsentraciyası artıp, tarawdıń geweklerge jarlı boladı. Kontakt salasında bunday jarlılasqan tarawdıń payda bolıwı kondensator qatlamlarına uqsas túrlishe zaryadqa iye bolǵan eki qatlamdı payda etedi. Nátiyjede potensiallar ayırması φ k hám maydan kúshlanganligi E k bolǵan elektr maydanın payda etedi (1.4, v,g-su'wret). Onıń baǵdarı sondayki, tiykarǵı tok tasıwshılardıń diffuziyasiga tosqınlıq etip, tiykarǵı bolmaǵan tok tasıwshılardıń kóshiwine múmkinshilik beredi. Zaryadlardıń kóshiwi elektr maydan kúsh sızıqları boyınsha bolǵanı ushın onı ıǵıw tokı dep ataladı. 1. 4- súwret. n-p ótiwdiń payda bolıwı : a - túrli ótkezgishlikli yarım ótkezgishler kontakti; b - tok tasıwshılar bólistiriwi; v - kontakt potensialları ayırmashılıǵı ; g - elektr maydan kúshlanganligining bólistiriwi Diffuziya tokı menen ıǵıw tokı teńlesgende teń salmaqlılıq payda boladı. Ol dinamikalıq teń salmaqlılıq dep ataladı. Ol jaǵdayda waqıt birligi ishinde keri jóneliste ótetuǵın tok tasıwshılardıń sopi óz-ara teń boladı. Kontakt salasındaǵı zaryadlarǵa jarlı bolǵan tarawdıń yarımo'tkaz- gichning gewek hám elektron ótkezgishlikke iye qatlamların bir-birinen ajıratıp turadı. Bul qatlam tosıq qatlam dep, payda bolǵan potensiallar ayırması bolsa, potensial tosıq dep ataladı. Kórip ótilgen process n-p ótiw hádiysesi yamasa n-p ótiw dep ataladı. n-p ótiw hádiysesin bunday tushun- tirish júdá júzeki bolıp, kontakt salasında júz beretuǵın processlerdiń fizikalıq mánisin tolıq ańlatpalay almaydı. Onı zonalar teoriyası tiykarında anıq orınlaw múmkin. 1. 5- súwret.p hám l qatlamlardıń teń salmaqlılıq jaǵdayı (a) hám n- p ótiwdiń zona diagrammaları (b) 1.5- suwretde n hám p ótkezgishlikli yarım ótkezgishtiń zonalar diagramması (a) hám n-p ótiwdiń teń salmaqlılıq jaǵday ushın diagramması (b) suwretlengen. Ol jaǵdayda: φ z - Tosıq zonanıń potensialı (energiyası); φ d - Donorlar qospası ushın energiya kóleminiń potensialı; φ A - Akseptor qospası ushın energiya kóleminiń potensialı ; φ g‘ - Fermi júzesi dep atalıwshı energetikalıq kóleminiń potensialı. Fermi júzesi degende, toldırılıw itimallıǵı 0,5 ke teń bolǵan energetikalıq úst túsiniledi. Qozǵalańsız yarım ótkezgishlerde Fermi júzesi tosıq zona ortasında jatadı. Qozǵalańlanǵan yarım ótkezgishlerde bolsa, ol ruxsat etilgen, yaǵnıy ótiw múmkin bolǵan qandayda zonanıń ishine jaylasqan boladı. Fizikaviy tárepten alǵanda Fermi potensialı yarım ótkezgishtiń ximiyalıq hám elektr potensiallarınıń algebraik jıyındısın quraydı. Sol sebepli onı elektrokimyoviy potensial dep da ataladı. Ekenin aytıw kerek, ximiyalıq potensial element bólekleriniń konsentraciyasına baylanıslı muǵdar bolıp tabıladı. Sol sebepli ximiyalıq potensiallar ayırmashılıǵınıń bar ekenligi element bólekleri konsentraciyasınıń ayırmashılıǵı bar ekenligin kórsetedi. Bólek konsentraciyasında parq bolıwı, óz gezeginde, olardıń úlken konsentraciyalı orından kishi konsentraciyalı orınǵa kóshiwine alıp keledi, yaǵnıy bólekler diffuziyasini payda etedi. Soǵan kóre ximiyalıq potensial erkin bóleklerdiń (elektr zaryadqa ıyelew yamasa bolmawinen qaramastan ) diffuziyalana alıw múmkinshiligin ańlatadı. Elektr potensial bolsa, zary adlanǵan bóleklerdiń elektr maydanında kóshe alıw múmkinshiligin - ıǵıwdı ańlatadı. Sonday eken, Fermi potensialınıń gradienta bir waqıtta eki qıylı háreket - diffuziya hám ıǵıwdı xarakterleydi. Sistemanıń teń salmaqlılıq jaǵdayında Fermi potensialınıń gradienti nolǵa teń boladı, yaǵnıy φ Download 0.78 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|