O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi urganch davlat universiteti huzuridagi Xiva qishloq xo`jalik texnikumining Agrotexnologiyalar va qxmye texnologiyasi kafedrasi

1.4. Binar yarim o‘tkazgich materiallarida kirishma atomlar eruvchanligi

Elementar yarim o‘tkazgich materiallar kremniy germaniydan farqli holda A111 Bv yoki AIV BVI birikmalar yarim o‘tkazgich materiallarda kirishma atom laming tugundagi holati har xil boiadi. Bunga sabab kirishma atom i Si masalan GaAs da Ga atom ining o‘mini egallasa, donor sifatini namoyon qiladi. Yoki agar u As atom ining o‘mini egallaydi u endi akseptor kirishma atom i sifatida namoyon boiadi. Shu bilan birga Si kirishma atom ining GaAs eruvchanligi ham uning qanday turganiga bogiiq boiadi. Chunki yuqorida haroratda diffuziya qilinganda GaAs kristallida As atom lari o‘mida ko‘proq vakansiyalar hosil boiadi. Shunga mos holda kirishma atom larining As atom o‘rnini egallashi yuz beradi. Aksincha pastroq haroratda (T<800C) kirishma atom lari diffuziya qilinganda ularni Ga atom lari o‘mida joylashish ehtimoli oshadi.

Ta’kidlab oiish kerakki, A111 Bv va AIV BVI birikmalari yarim oikazgich materiallarida izovalent (valentligi bir xil) kirishma atom larining diffuziyasi tufayli, tubdan yangi murakkab yarim o‘tkazgich materiallami yaratish mumkin. Masalan GaAs kristalliga III - guruh elementlaridan Zn yoki A1 diffuziya qilinganda ular Ga atom ini o‘mini egallashi bilan birga ularning eruvchanligi juda katta bo’ladi. Masalan Zn kirishma atom larini bir necha % kiritish yo‘li bilan yangi Zni.xGaxAs - materiall hosil qilinadi.
Endi, Zn atom lari qisman Ga atom lari o‘rnini egallagani uchun hech qanday energetik sath hosil qilmagan va kimyoviy bog’lanishni buzmagan holda yangi murakkab elementar panjara Zn,_xGaiAs ni-hosil qiladi. Bunday panjaraning fundamentall parametrlari - ta’qiqlangan soha kengligi, zaryad tashuvchilar harakatchanligi GaAs dan tubdan farq qiladi.
Bu parametrlami Zn ning eruvchanligini oshirish yo’li bilan to ZnGa materiallarining fundamental parametrlarigacha o‘zgartirish mumkin. Quyidagi rasmda bunday holat juda yaxshi aks ettirilgan:


1.4.1- rasm. Ta’qiqlangan soha kengligini AUiBv birikmalari asosidagi qattiq jismlarningtarkibiga bog’liqligi (T=300K).
а - birikmalar - sodda energetik soha tuzilishiga ega juftliklar;
b - birikmalar - murakkab energetik soha tuzilishiga ega juftliklar.
Xuddi shundek V - guruh elementlarining atom larini A111 В dagi eruvchanligi juda katta ekanligini hisobiga ularni diffuziya qilish yo‘li bilan yangi turdagi yarim o'tkazgich GaAstP|_x yoki GaAsiSb).x materiallari olindi. A111 Bv yarim o'tkazgich materiallariga izovalent И yoki Vl-guruh elementlarini diffuziya usuli bilan kiritib yangi - Cd|Zn,.xS, CdSiSej.x - materiallami olish mumkin. Izovalent kirishma atom larining AIH Bv, A11BV1 -birikmalari yarim o'tkazgich materiallarida cheksiz eruvchanligi nafaqat yangi murakkab yarim o‘tkazgich materiallarini yaratish imkoniyatini beradi, balki bhta kristallda ma’lum qalinlikka ega bo’lgan yangi turdagi geteroo‘tishlar yaratish imkonini beradi. Masalan, GaiAli. xAs - GaAs va shunga o‘xshash. Bunday yangi turdagi geteroo'tisblar o‘ta faol ishlaydigan va boshqariladigan yarim o‘tkazgich lazerlar va fotoelementlami yaratish imkoniyati oshadi. Quyidagi jadvalda murakkab yarim o‘tkazgichlaming ta’qiqlangan soha kengligini izovalent kirishma atom lar miqdoriga bog’liq o‘zgarishi keltirilgan:
3-jadval. Murakkab yarim o'tkazgich materiallarining ta’qiqlangan soha kengligi.