Тошкент ахборот технологиялари университети самарқанд филиали

Туннель тешилиш. Тескари ток ҳосил бўлишида термо-генерация натижасида ҳосил бўлган ЭЗТлардан ташқари р – соҳанинг валент зонасидан n – соҳанинг ўтказувчанлик зонасига туннель ўтувчи электронлар ҳам қатнашиши мумкин. Электрон-ларнинг ўз энергиясини ўзгартирмасдан (изоэнергетик) потенциал тўсиқ орқали сизиб ўтиши туннель ўтиш деб аталади. Туннель ўтиш бўлиши учун иккита шарт бажарилиши зарур:
а) потенциал тўсиқ кенглиги d ≤ 10 нм бўлиши, яъни p⁺-n⁺ - соҳаларда киритмалар концентрацияси 5∙10¹⁸ см^-3 дан юқори бўлмоғи лозим;
б) тескари кучланиш таъсирида энергетик зоналар шундай сурилсинки, p – соҳанинг тўлдирилган валент зонаси қаршисида n – соҳанинг ўтказувчанлик зонаси тўлдирилмаган сатҳлари ётсин.
Тескари кучланиш бўсағавий кучланишдан катта бўлган (U_ТЕС> U_БЎС) ҳолда p⁺-n⁺ - ўтишнинг энергетик диаграммаси 2.8-расмда келтирилган. Бунда электроннинг 1-нуқтадан 2-нуқтага туннель ўтиши стрелка билан кўрсатилган. р – яримўтказгичнинг валент зонасидаги электрон ЭЗТ эмас эканлигини таъкидлаб ўтамиз. У n – яримўтказгичнинг ўтказувчанлик зонасига ўтгандан кейингина ўзини ЭЗТдек тутади. Шундай қилиб, валент электроннинг р – соҳадан n –соҳага туннель ўтиши натижасида тескари ток қийматига улуш қўшувчи электрон-ковак жуфтлиги генерацияланади.

2.8-расм. Тескари кучланиш берилганда p⁺-n⁺ - ўтишнинг

энергетик диаграммаси.

Ўтказувчанлик электронларининг n – яримўтказгичдан р – яримўтказгич валент зонаси вакант (бўш) сатҳларига туннель ўтиши электрон-ковак жуфтликларнинг рекомбинацияланишига ва ўз навбатида, тескари токнинг камайишига олиб келади. Электрон-ковак жуфтликларининг генерацияланиш жадаллиги рекомбинацияланиш жадаллигига нисбатан анча юқори. Тескари кучланиш ортиши билан тунеллашув интервали (оралиғи) ва ундаги электрон-лар сони ортиши ҳисобига туннель ток кескин ортади.

Туннель тешилиш тескари токининг тескари кучланиш U_ТЕСКга боғлиқлиги кўчкили тешилишдагига ўхшаш бўлиб, тиклиги кичикроқдир.
p-n ўтишнинг иссиқлик тешилиши ундан тескари ток оққанида иссиқлик етарлича сочилмаслиги натижасида p-n ўтиш қизиб кетиши ҳисобига юз беради. Қизиш тескари ток қийматини оширади, натижада, p-n ўтиш янада кўпроқ қизийди, оқибатда p-n ўтиш ишдан чиқади.
p-n ўтишнинг дифференциал қаршилиги ва сиғими унинг муҳим электр параметрлари ҳисобланади.