Mualliflar: Abduraxmanov. P., fizika-matematika fanlari doktori, professor, Egamov U., fizika-matematika fanlari

(p ~ N_a).
Bu n - va p - sohalar, asosiy tok tashuvchilardan tashkari, asosiy bulmagan tok tashuvchilarga xam egadir:
n sohada - kovaklarga ⁽p_ni)), r - sohada - elektronlarga ⁽ⁿp₀). Asosiy bulmagan tok tashuvchilar konsentratsiyasi ta’sirlashuvchi massalar konunidan topiladi:
ⁿno ppo = ppo ' ⁿpo = ⁿ², (141.1)
bu erda n - xususiy yarim utkazgichdagi tok tashuvchilar konsentratsiyasidir.


452

n_n0 p_Po = 10²² m ³ va n_t = 10¹⁹ m ³ bulganda, p_no = = 10¹⁶m ³ ga teng

bo’ladi. Demak r - sohadagi kovaklar konsentratsiyasi n - sohadagi kovaklar konsentratsiyasidan 10⁶ marta kupdir, xuddi shunday, n - sohadagi elektronlar konsentratsiyasi xam r - sohadagi asosiy bulmagan elektronlar konsentratsiyasidan 10⁶ marta kupdir. YArimutkazgichlar kontakti atrofidagi sohalarda bir turli tok tashuvchilar konsentratsiyasining farqi n - sohadan r - sohaga
elektronlarning diffuziyaviy oqimi ⁽ⁿn^p), r - sohadan(pp^_ch) -
sohaga kovaklarning diffuziyaviy oqimi xosil bulishiga olib keladi. Natijada n - soha musbat, r - soha manfiy zaryadlanadi.
Sohalarning bunday zaryadlanishi n - sohada barcha energetik satxlarni va Fermi satxini pasayishiga, r - sohada ularning kutarilishiga olib keladi.
Ungdan chapga elektronlarning utishi va chapdan ungga kovaklarning utishi, r - sohadagi kutarilayotgan Fermi satxi (m_p ), n - sohada pasayotgan Fermi satxi (p_n) bilan bir balandlikda urnatilmaguncha davom etadi. Bu Fermi satxlari bir balandlikda urnatilganda sung, n - va r - sohalarda muvozanat xolati urnatiladi va ikki tarafdan kelayotgan elektron va kovaklar okimlari bir - biriga tenglashadilar:
ⁿn^p = ⁿp^n , ⁿp^n = ⁿn^n , (141.2)
n - sohaning kontaktga yakin katlamidan elektronlarning r - sohaga ketishi, n - sohaning shu katlamida ionlashgan donor kirishma atomlarining kuzgalmas musbat xajmiy zaryadi paydo bulishiga sabab bo’ladi, bu katlamning kalinligini dn deb belgilaymiz. Xuddi shunga uxshash r - sohaning kontaktga yakin katlamidan kovaklarning n - sohaga utishi, r - sohaning dp katlamida ionlashgan akseptor kirishma atomlarining kuzgalmas manfiy xajmiy zaryadini xosil kiladi. SHu katlamlar orasida V_k kontakt potensiallar farqi xosil bo’ladi, bu uz navbatida, n - sohadan r - sohaga elektronlarning, r - sohadan n - sohaga kovaklarning utishiga tuskinlik kiluvchi
% = qV_k potensial tusikni xosil kiladi. Potensial tusik
kuyidagicha ifodalanadi:


453




(p₀ = kT ln—- = kT ln


Ppo


n


Fo


Fn


(141.3)

261. 
     - rasmda r - n utishning muvozanatdagi energetik diagrammasi tasvirlangan.
     

Rasmdan kontakt potensiallar farqi Fermi satxlari farqiga teng ekanligi kurinib turibdi


4SH.


9-
+
d
»«,
3-
V


g ,


>
TJ






00OO0


0






■ rya


"-G_
dp


_^ip
I lps
dn


©©©©© YA
k


W


(141,4)

261. 
     - rasm. R - p utishning muvozanat x;olatdagi energeptik
     

diagrammasi


Natijaviy xajmiy zaryad katlami kengligi d = d_n + d_p kuyidagicha ifodalanadi:


d =


U


2£o£(Ro ⁽ⁿno + ^pp0⁾ _


q


ⁿn„ • p


0 p 0


2soSV_k ⁽ⁿ„o + p„<sup>)


p</sup>0


q ⁿn, • p


(141.5)


0 p 0


Muvozanat xolatda p - n utish buyicha asosiy tok tashuvchilar xosil kilgan natijaviy tok zichligi, asosiy bulmagan tok tashuvchilar xosil kilgan natijaviy tok zichligi bilan tenglashadi:


j ⁽J n + j p ⁾ Jns + J ps


(141.6)


0


454

r - n utish orkali okayotgan tuda tok zichligi nolga teng bo’ladi:

^j - (^jn ^{+ r}r ) ^{- (}j ns ^{+ j}ps ⁾ - ⁰


(141.7)


• _- K • _- Lp
bu erda ^j ns ^q _ ⁿp0, ^j p^{s q} _ ⁿP0, L, Lp elektron va kovaklarning
^Tn ^LP


diffuziyaviy yul uzunliklari, ^ln, ^lp - ularning urtacha yashash vaktlaridir.






263 - rasm. R - p utishning to’g’ri yunalishda potensiallar farsissuyilgandagi energetik diagrammasi


Muvozanat dolatida bulgan p - n utishga to’g’ri yunalishda tashki potensiallar farqini V kuyamiiz (263 - rasm), ya’ni kuchlanish manbaining musbat kutbini r - sodaga, manfiy kutbini n - sodaga ulaymiz.
Bu tashki kuchlanish asosiy tok tashuvchilar potensial tusigini %₀ - qo kiymatga pasaytiradi. Bu esa n - sodadan elektronlar oqimi
(n_n^_p) va r - sodadan kovaklar oqiminingmsch (p_p^_n), e^qV ' ^kT marta
ortishiga olib keladi, natijada, bu elektron va kovaklar dosil kilgan toklar zichligi kuyidagicha ifodalanadi:


j_n - q^n e^qV ' ^{kT Jn 1} _T ^p 0
n


j_P - q^pnoe‘^,V'^kT
P