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

446




Elektronlardan xoli bulgan yopuvchi katlam kalinligi elektronlarning erkin yugurish yulidan ikki - uch tartibda katta bulgani uchun, bu katlam juda katta karshilikka ega bo’ladi.
YArim utkazgich - metall kontaktida to’g’rilash uodisasi
257 - rasmda muvozanat xolatda bulgan elektron yarim utkazgich - metall kontaktining sohalari tuzilishi keltirilgan.


Zmii-Zs
■ZnM-Zs

257. 
     - rasm. Muvozanat %olatdagi metall - yarim utkazgich
     

kontakti
Metalldan yarim utkazgichga utayotgan elektronlarga ta’sir etuvchi
potensial tusik chikish ishlarining farqiga (%_m ^- %_p⁾ tengdir: YArim utkazgichdan metallga utayotgan elektronlarga ta’sir etuvchi potensial tusik % _ qV_k ga tengdir. Metalldan yarim utkazgichga utayotgan
0
7/7 o kj ••
elektronlar oqimini ^P_mp, yarim utkazgichdan metallga utaetgan
0
elektronlar oqimini esa ^ppm deb belgilaymiz. Bu elektron okimlariga , mos ravishda, kuyidagi tok zichliklari to’g’ri keladi:
Jpm ^va Jmp .


Muvozanat xolatida kontakt orkali utadigan natijaviy tok nolga
teng, shu sababli ^J_mi _ J'_mpuz navbatida, muvozanat xolatiga to’g’ri
447

keluvchi toklar zichliklari kuyidagicha belgilanadi:

(140.6)


Kontaktga, kontakt potensiallar farqi V_k yunalishiga mos bulgan tashki potensiallar farqini kuyamiz. YOpuvchi katlam karshiligi yarim utkazgich boshka kismlarining karshiliklaridan bir necha tartibda katta bulgani uchun, tashki potensiallar farqi asosan yopuvchi katlamga tushadi. YArim utkazgichdagi musbat zaryadlangan energetik satdlar pastga karab qV kiymatga siljiydi. l - Fermi satdi dam shu masofaga pastga tushadi (258 - rasm).
Rasmdan kurinishicha, yopuvchi katlam kontakt potensiallar farqi yunalishida kuyilgan tashki potensiallar farqi V yarim utkazgichdan metallga utayotgan elektronlar uchun potensial tusikning balandligini oshiradi:

257. 
     -rasm.Metall - yarim utkazgich kontaktiga teskari yunalishda tashsi potensiallar farsi kuyilishi
     

bu esa potensial tusikning kengligini dam ortishiga olib keladi:


9(0) = % + q^V,


(140.7)










(140.8)


448

Mr-	1pm Is _^ Imp 4>(0)=%- qv
		k Ec
P mp	^+ - ^ -	JWn ° ^k qv f
Ppm ^ 0

257. 
     - rasm. Metall - yarim utkazgich kontaktiga to’g’ri yunalishda potensiallar farqi kuyilgan %olat
     

Bu xolda manfiy zaryadlangan yarim utkazgichning barcha energetik satxlari, u bilan birga Fermi satxi M„ xam, qV masofaga yukoriga siljiydi. Bu esa yarim utkazgichdan metallga utayotgan elektronlar uchun energetik tusikning pasayishiga olib keladi:
%0) = % ^- q^V , (140.9)
Natijada tusik kengligi xam torayadi:


d —


\


2s, s(V_k - V)


qn


(140.10)


ⁿ0


Tashki potensiallar farqi ta’sirida, potensial tusikning balandligi va kengligi uzgarishi, kontakt buyicha ikki tomonga utayotgan elektronlar oqimi muvozanatining buzilishiga olib keladi. Kontaktga, yopish yunalishida, tashki potensiallar farqi V
j _nqV/kT
kuyilganda J_Mn tok zichligi e marta kamayadi, chunki potensial
tusik balandligi %₀ + qV kiymatga oshganda, tusikni engib utuvchi elektronlar soni


_- q^v
_t^e


449


0 kT
n — n e
pm pm

marta kamayadi, bu x,olda ]_mp tok zichligi kuyidagiga teng bo’ladi:

_— qV
J = J e ^kT
J mp J s
!pm - tokzichligi, metalldan yarim utkazgichga utayotgan elektronlar uchun potensial tusik balandligi uzgarmaganligi uchun, uzgarmay koladi va J_s ga teng bo’ladi.
Tashki potensiallar farqi yopish yunalishida kuyilgandagi kontakt buyicha natijaviy tok zichligi kuyidagicha ifodalanadi:


Js^e


qV
~~kT


Js Js


e


qV
~~kT


\


— 1


V


J


(140.11)


va tok yarim utkazgichdan metallga okadi. Teskari yunalishdagi tashki

• 
  qV
  

kuchlanishni oshira borsak, j_se ^kT kamayib nolga intiladi, teskari yunalishdagi J_s ga etishadi. Bu tok zichligi tuyinish toki zichligi deb ataladi.
To’g’ri yunalishda tashki potensiallar farqi kuyilganda yarim utkazgichdan metallga karab utayotgan elektronlar uchun potensial tusik
balandligi qV kiymatga kamayadi, natijada ^j_mn tok zichligi kuyidagiga teng bo’ladi:
qV
]'mp = J's^ekT , (140.12)
1’pm esa uzgarmasdan kolib, L ga teng bo’ladi.
To’g’ri yunalishdagi natijaviy tok zichligi kuyidagiga teng bo’ladi: