O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi m. M. Nishonova elektronikaning fizik asoslari o‘quv qo

3.5.P-n o‘tishning issiqlik, tunnel va ko‘chki teshilishi

Teskari ulangan p-n o‘tish tokining keskin ortishiga mos keluvchi kuchlanish teshilish kuchlanishi deb ataladi. Teshilishning ikki xil mexanizmi mavjud: elektr va issiqlik. Ikkala holda ham tokning keskin o‘sishi p-n o ‘tish sohasida elektr zaryad tashuvchilarning qo‘shimcha generatsiyasi bilan bogliq. Elektr teshilishda zaryad tashuvchilar soni kuchli elektr maydon ta’sirida, issiqlik teshilishda esa — atomlarda bo‘ladigan termik generatsiya hisobiga ortadi.
Elektr teshilish mexanizmi ikki xil tabiatga ega: ko‘chkili va tunnel.
Ko‘chkili teshilish. Elektron yoki kovak yarim o‘tkazgich atomi bilan to‘qnashib uni ionlashtiradi. Buning uchun, u elektr maydon ta’sirida erkin yugurish uzunligida yarim o‘tkazgichning taqiqlangan zonasi energiyasidan katta energiya olib ulgurgan bo ‘lishi lozim.
Zaryad tashuvchi elektr maydon ta’sirida yetarli kinetik energiya to‘plagandan so‘ng, atom bilan to‘qnashadi va undan valent elektronni urib chiqarib o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tkazadi. Zarba natijasida generatsiyalangan elektron-kovak juftlik ham m aydon ta’sirida to‘qnashganda ionlashtirish jarayonida ishtirok etadi. Jarayon ko‘chkisimon ortadi va teskari tokning keskin ortishiga olib keladi. p-n o‘tishdan ketayotgan zaryad tashuvchilarni o‘tishga kirayotgan zaryad tashuvchilar soniga nisbati ko‘chkili ko‘payish koeffitsienti M = deb ataladi. Uni baholash uchun quyidagi approksimatsiyadan foydalaniladi:
(3.62)
Bu yerda: m — yarim o‘tkazgich materialiga va baza soha turiga bog‘liq parametr, n — kremniy va p — germaniy uchun m =5, p — kremniy va n — germaniy uchun m =3.
p-n o‘tishdagi elektr maydon kuchlanganligining o‘rtacha qiymati E= /1. Ko‘chkili teshilish kuchlanishi qiymati yarim o‘tkazgich taqiqlangan zona kengligi ortishi va kiritmalar konsentratsiyasi kamayishi bilan ortib boradi. Amalda teshilish rejimida p-n o‘tish teskari tokining teskari kuchlanish bilan quyidagi empirik bog'liqligidan foydalaniladi:
(3.63)
Ko‘chkili teshilishda M va larning ga bog'liqligi 27- rasmda keltirilgan.