Va yarimotkazgichli asboblar texnologiyasi

6
  Pa  ni  tashkil  qiladi).
Suyuq  epitaksiya  jarayonida  o'sish  tezligi  kichik  bo'lganligi  sababli 
qatlam  qalinligini  yuqoriroq  aniqlikda  boshqarish  im konini  beradi.  Bu 
usul  diffuzion  va  boshqa  shakllar  hosil  qiluvchilarga  nisbatan  ham   bir 
qancha  marta  ko'p  afzaldir.  Bu  ayniqsa,  ko'p  qatlamli  davriy  tuzilmalarni 
olishda  ahamiyatlidir.
Suyuq 
fazada 
epitaksiya 
usuli, 
taglikka 
nisbatan, 
qatlam da 
dislokatsiya  zichligi  kamayishiga  olib  kelib,  yorug'lik  asboblarida  yuz
219

beraligan  nurlanishsiz  rekominatsiya 
jarayonlarini  kamaytiradi.
Suyuq  fazadan  epitaksiya  olish 
usullarini 
ikkita 
katta 
guruhga 
b o ‘lish 
m um kin. 
Ulardagi 
farq 
qatlam da 
kirishm alarning 
oxirgi 
taqsim oti  bilan  aniqlanadi.
1.  Yo‘nalishli  kristallanish  usuli. 
Bu 
holda 
epitaksiya 
m a’lum 
tarkibdagi  suyuq  fazadan  va  tashqi 
m uhit  bilan  o ‘zaro  ta ’sirsiz  hajm da 
bo'ladi. 
Epitaksiya 
jarayonida 
suyulma  hajmi  kamayadi.
2.  Dastur 
zonali 
qayta 
kristallanish  usuli. 
Bunda  tashqi 
m anbalar  gaz,  suyuq  yoki  qattiq
fazada  vaqt  davomida  kam  o ‘zgaruvchi  m a’lum  hajmli  suyuq  fazali 
qatlam dan  foydalaniladi.
Birinchi  guruh  usullari  uchun  qatlam ning  butun  qalinligi  b o ‘yicha 
kirishm alar  taqsim oti  bir jinsli  emasligi  xarakterlidir.
Kirishm alar  zichligining  o ‘zgarishi  yo‘nalishli  kristallanish  asosiy 
tenglamasiga  binoan  b o ‘lishini  ko‘rsatadi.
N4at=Njok( l-g)k~
(111.38)
bu  yerda  N qat  -  qatlam da  kirishma  zichligi;  Nj0  —  suyuq  fazada  kirishma 
boshlang‘ich  zichligi;  k-  kirishmalarning  effektiv  taqsim ot  koeffitsienti;  g- 
taglik  hajmida  suyuq  faza  hajm ining  kristallangan  ulushi.
Ikkinchi  guruh  usullarida  olingan  qatlam larida  kirishm alarning 
taqsim oti  epitaksial  qatlam ning  boshlanish  va  oxirgi  qismida  bir  jinsli 
emasligi,  o ‘rta  qismida  esa  kirishm alar  taqsim oti  bir  jinsli  ekanligi 
kuzatiladi.  Q attiq  fazada  kirishmalar  taqsim oti  quyidagi  tenglam a  bilan 
ifodalanadi:
Nqat=Nqat.
0
[ l - ( l - k ) e x p ( - k h / X  ) ]  
(III.39)
bu  yerda  Nqat 
0
 -  qattiq  fazada  kirishmalarning  boshlang'ich  zichligi;  h- 
epitaksial  qatlam  qalinligi;  Я -suyulish  zona  uzunligi.
JII.26-rasm.
  N elson   usuli  b o‘yicha 
suyuq  epitaksiya  uchun  konteyner 
sxem asi:
7-kvars  reaktor;  2-qarshilik  elektr- 
pechi;  3-grafit  qayiqcha;  4-modda- 
manba;  5-ligatura;  б-eritma  (geliy); 
7-taglik
220

Suyuq 
epitaksiyani 
amalga 
oshiradigan  asosiy  variantlar  III.24- 
rasmda  ko'rsatilgan.
Suyuq 
epitaksiyaning 
klassik 
usuli 
Nelson 
tom onidan 
taqdim  
qilingan  bo'lib,  konteynerning  (max- 
sus  idish)  qaram a-qarshi  tom onlariga 
boshlang'ich  eritm a  tarkiblovchilari 
va  taglik  joylashgan  bo'ladi  (III.26- 
rasm).
O datda  konst ruksiyasi  buraluvchi 
yoki 
chayqaluvchi 
(tebranuvchi) 
pechkadan  foydalaniladi.
Ko'rilayotgan  tizimni  faza  diag- 
ramm asining  ko'rinishidan  aniqlan- 
gan  tem peraturada  ushlab  turilgan- 
dan  so'ng  va  hosil  bo'lgan  suyuq  fazada  to'yingan  eritm a  m ahkam langan 
taglikka  quyiladi.  Sistemani  sekin  sovitish  bilan  eritm aning  o 'rta 
to'yinishi,  uning  yemirilishi  va  epitaksial  qatlam   ko'rinishida  taglikda 
eritm a  m oddaning  ajralib  kristallanishi  paydo  bo'ladi.  Shu  paytning 
o'zida  legirlashni  ham   amalga  oshirish  m umkin.
III.27-rasm da  suyuq  epitaksiyada  tem peraturaning  vaqtga  bog'liq 
rejimi  ko'rsatilgan.  Eritma  sovushi  tezligi  1-10  K/min  tashkil  qiladi.
N elson  usulini  amalga  oshirishning  turli  xillari  mavjud.
Kremniy  karbidi  epitaksiyasi. 
Kremniy  karbidi  SiC  epitaksiyasi 
yordamida  yorug'lik  va  to'g'rilagich  diodlar,  yuqori  tem peraturaga 
chidamli  tenzorezistorlar,  yuqori  energiyali  zarrachalarni  qayd  qiluvchi 
asboblar  va  boshqa  turli  asboblar  tayyorlash  mumkin.  Bu  m aterial  — 
yuqori 
mexanik  qattiqlik  va 
mustahkamlikka  ega. 
Uning  elektr 
o'tkazuvchanligi  turi  va  solishtirma  qarshiligi  qiymatini  boshqarish 
imkoni  borligi  m a’lum.  U ndan  juda  qiyin  sharoitlarda  ishlashi  m um kin 
bo'lgan  qurilma  va  asboblar  yaratish  mumkin.
Kremniy  karbidi  epitaksial  qatlamini  gaz  fazada  va  suyuq  fazada  olish 
mumkin.
Gaz  fazada  SiC  epitaksiyasi. 
Usui  asosida  inert  gaz  m uhiti  yoki 
vakuumda  oldindan  sintezlangan  SiC  sublimatsion  qayta  kristallanishi 
yotadi.  Jarayon  yuqori  tem peraturali  pechkalarda,  grafitli  konteynerlarda 
o'tkaziladi  (III.28-rasm ).
221
III.27-rasm.  Suyuq  epitaksiyada 
temperatura-vaqt rejimi: 
/-eritmaning to‘yinish  sohasi; 
//-kristallanish sohasi;  /-taglikning 
qotishma bilan kontakti;
2
-taglikdan qotishmaning ketishi.

Argon  gazda  epitaksiya  zona  tem peraturasi  o ‘rtacha  2000°—2200°C  ni 
tashkil  etsa,  vakuum da  jarayon  ancha  past  tem peratura  (1800°— 
1900°C)da  ketadi.  Bunda  5  m anba  m ateriali  qism an  parchalanishi  bilan 
bug'lanadi,  m aterial  bug‘i  yupqa  grafit  diafragma  orqali  7  kristallanish 
zonasiga  o ‘tadi,  bu  yerda  3  tagliklar joylashgan.  Bu  zonada  tem peratura 
m anba  tem peraturasiga  nisbatan  50°—60°C  kam.  Bu  yerda  vujudga 
keltirilgan  ozgina  o ‘ta  to ‘yingan  bug
4
  (3% -4%)  epitaksial  qatlam   SiC 
o ‘sishi  uchun  yetarli.
G az  fazada  kremniy  karbidi  epitaksiyasini  olishning  boshqa  ko^inishi 
bir  qancha  kimyoviy  usullarda  olinib,  undan  biri  metiltrixlorsilan  pirolizi 
usulidir
(C H
3
)C l3Si  -»  SiC  +  3HC1, 
(111.40)
Epitaksial 
SiC 
o ‘stirish 
800°C 
dan 
boshlanib, 
1200°-1250°C 
larda 
kremniy 
karbidi  tagliklarida  va  krem niy  tagliklarda 
jarayon  paytida  kremniy  karbidi  m onokristall 
qatlamlari  olinadi.
G az  fazada  qatlam larni  azot  (donor),  bor 
(akseptor)ni  hosil  qilish  uchun  B
2
H
6
  yoki  B F
3 
dan, 
aluminiy 
(akseptor) 
ni 
AICI
3
 
yoki 
A
1
(C
2
H
5)3
  dan  foydalanib  legirlash  amalga 
oshiriladi.
Gaz  fazada  epitaksiya  usuli  kamchiligi 
kristallanish 
frontining 
to ‘la 
ochiqligidir. 
Bunda  turli  xildagi  ta ’sirlar  konteynerlarda 
yoki 
butun 
pechka 
hajm ida 
yuz  berishi 
mumkin.
Suyuq  fazada  SiC  epitaksial  o‘sishida
kristallanish  fronti  suyuq  faza  bilan  to'silgan  va 
kristall  bilan  oziqlantirishga  asoslangan.  Ancha 
keng  tarqalgan  usullardan  biri  harakatdagi
Mr/»
III.28-rasm.
 
G az  fazada 
kremniy  karbidi 
epitak- 
siyasi  uchun  konteyner:
1-issiqlik ekranli  qopqoq;
2-taglik ushlagichi;
3-taglik;
4-konteyner korpusi;
5-kremniy  karbidi  (manba);
6-pastki  qopqoq;
7-kristallanish  fazasi.
222

erituvchi  b o iib ,  m azm uni  quyidagicha.  Vakuumda  purkash  usuli  bilan 
taglik  va  kristall—m anba  sirtiga  erituvchi  qatlam   qoplanadi,  uning 
qalinligi  ~100  mkm  ni  tashkil  qiladi.  Ikkala  kristall  ichida  erituvchisi 
bo'lgan  «sendvich»ga  joylashtiriladi. 
M anba-erituvchi-taglik  sistema 
tem peratura  gradienti  (Tm  ^  Тзд)  b o ig a n   holda  grafit  qizdirgichga 
joylashtiriladi.  M oddaning  m anbadan  taglikka  ko'chishi  eritgich  orqali 
diffuziya  y o ii  bilan  ro ‘y  beradi.  Eritgichni  tanlash  katta  ahamiyatga  ega 
b o iib ,  u  epitaksiya  jarayonini  va  kinetik  param etrlarini  va  o'sgan  qatlam  
xususiyatini  aniqlaydi.  Eritgichlar  sifatida  Co,  Fe,  Ni,  Cr,  Ag  lardan 
foydalanish  mumkin.  Biroq,  ular  epitaksial  qatlam ni  ifloslantirishi  ham  
mumkin.
Nazorat savollari
1.  Epitaksiya deb  nimaga  aytiladi?
2.  Epitaksial  qatlam  olish  usullarini  ayting?
3.  Epitaksial  qatlamga  qanday talablar qo‘yiladi?
4.  Gaz  fazada  epitaksiyani  tushuntiring?
5.  A
111
  Bv  turdagi  yarimo‘tkazgich  asosida  epitaksial  qatlamlar  olishning 
asosiy xususiyatlarini  ayting?
6
.  Suyuq  fazada  epitaksiya  nima?
7.  Gaz  fazada  SiC  epitaksiyasi  qanday sodir boiadi?
223

13-BOB.  DIFFUZIYA  USULIDA TUZILMALAR  OLISH
13.1.  Umumiy ma’lumotlar
Ishlab 
chiqarishda 
kirishmalar 
diffuziyasi 
yarim o‘tkazgichni 
legirlashning  keng  tarqalgan  usuli  b o ‘lib,  u  elektron-teshik  tuzilm alar 
yaratishda,  integral  mikrosxemalarning  (IM S  larning)  aktiv  va  passiv 
elem entlarini  ajratishda  ishlatiladi. 
Usulning  asosiy  afzalligi—appa- 
raturalarning  soddaligi,  jarayoning  boshqaruvchanligi,  sodda  m atem atik 
modellar  asosida  diffuzion  shakllami  oldindan  aytish  mumkinligidir. 
Himoya  niqobi  qo‘llash  bilan  kirishm alam ing  mahalliy  diffuziyasi—planar 
texnologiyaning 
asosini 
tashkil 
qiladi. 
Diffuzion 
legirlashni 
yarim o'tkazgichlarga  boshqa  usullarda  kirishmalar  kiritish  bilan  ham 
qo'shib  olib  borilishi  yarim o'tkazgichli  asboblar  yangi  turlari  yaratilishiga 
olib  keldi.
Kremniy  yoki  germaniyning  o ‘tkazuvchanlik  turini  o ‘zgartirish  uchun 
diffuziyadan  foydalanishni  1952-yili  birinchi  bo ‘lib  am erikalik  olim 
Pfann  taklif qilgan.
Yarim o‘tkazgichli 
plastinkalar 
sirtida 
diffuzion 
tuzilm alarni 
tayyorlashda 
ichki  tom on 
diffuziyani 
o ‘tkazish  uchun  legirlovchi 
kirishmaning  yuqori  konsentratsiyasi  ancha  yuqori  tem peraturalarda 
vujudga  keltiriladi.  Taglik  sirtidagi  kirishma  konsentratsiyasi  diffuziya 
jarayonida  o ‘tkazilgan  tem peratura  bilan  aniqlansa,  ichki  tom on  kirish 
chuqurligi jarayonning  o ‘tkazilish  vaqti  bilan  aniqlanadi.
Diffuziya  usuli  yarim o‘tkazgich  plastinkalar  yoki  unda  o ‘stirilgan 
epitaksial 
qatlamlarga 
yarim o'tkazgich 
nam una 
o'tkazuvchanligiga 
nisbatan  boshqa  turdagi  o'tkazuvchanlik  yoki  ancha  kichik  elektr 
qarshilik  olish  uchun  keng  qo‘llaniladi.  Birinchi  holda  ikki  qutbli 
tranzistorni  em itter  va  baza  sohalari,  maydon  tranzistorlarning  m anba  va 
paynovlari,  integral  sxemalarda  elem entlam i  biri-biridan  va  um um iy 
plastinkadan  ajratishni  amalga  oshirish  mumkin.  Ikkinchi  holda  — 
IM Slarda  rezistorlar  ,  kollektor  yoki  kontakt  yaqinidagi  sohalarda 
qarshilikni  kamaytirish  uchun  yashirin  n+,  p ¥  —  sohalar  vujudga  keltirilib, 
omik  kontakt  sifatini  yaxshilash  mumkin.
Diffuziya  usuli  yana  polikrem niy  qatlam larni  legirlash  uchun  ham  
qo'llaniladi.
Yaxshi  impuls  xossali  tezkor  tuzilm alarni  tayyorlashda  asosiy 
b o klmagan  tok  tashuvchiiarning  yashash  vaqtini  kama>
1
:iruvchi  va
224

yarimo‘tkazgichning  taqiqlangan  zonasida  chuqur  sathlar  hosil  qiluvchi 
kirishmalarni  kiritish  uchun  diffuziyadan  foydalaniladi.  Kremniy  uchun 
bunday  kirishmalar  sifatida  oltin  yoki  nikel  ishlatiladi.  Diffuzion 
qatlamlar  qalinligi 
0
,
1
.. 
100
  mkm  gacha  bo‘ladi.
Diffuzion  legirlangan  qatlamlaming  asosiy  xossalaridan  biri,  taglik 
yoki  epitaksial  qatlam  hajmida  kirishma  konsentratsiyasining  notekis 
taqsimlanishidir,  ya’ni  sirtda  konsentratsiya  eng  katta  va  qatlam  ichi 
tomon  kamayib boradi.
Yarimo‘tkazgichda 
kirishma 
atomlarining 
diffuziyasi 
atomlar 
konsentratsiyasi  kamayishi  yo4nalishida  tartibsiz  issiqlik  harakati  tufayli 
yuz  beradi.  Atomlar  yo  vakansiya  bo‘yicha,  yoki  tugunlar  orasi  bo‘yicha 
ko‘chadi.  Yarimo'tkazgichlarda  asosiy  legirlanuvchi  kirishmalar  asosan 
vakansiya  bo‘yicha,  qolgan  kirishmalar  esa  —  tugunlar  orasi  bo‘ylab  yuz 
beradi.  Yarimo4kazgichlar  texnologiyasida  kirishma  atomlari  taqsimo- 
tining  ikki  holi  bor:
l)agar 
boshlang‘ich 
paytda 
tekis 
yupqa 
sirt 
qatlamidan 
chegaralangan  miqdordagi  kirishma  manbayidan  diffuziya  ketsa,  unda 
konsentratsiya  taqsimoti  ko'rinishi  quyidagicha  bo‘ladi:
bu  yerda  7V-diffuziyaning  har  qanday  vaqtida  o'zgarmaydigan  (sirtning 
birlik  maydoniga  to‘g‘ri  keluvchi)  kirishma  atomlari  zichligi,  at/sm2;  x- 
berilgan  konsentratsiyaga  to‘g‘ri  keluvchi  chuqurlik,  sm;  Z>-kirishmaning 
diffuziya  koeffitsienti  sm
2
/s;  /-diffuziya  davomiyligi,  s.
Diffuzion  p-n  o'tishni  hosil  bo'lish  sharti,  kompensatsiyalanmagan 
kirishmalarning 
natijalovchi 
konsentratsiyasi 
C(x,t)=0 
bo‘lganda, 
diffuzion  p-n  o ‘tishning  chuqurligi  hisoblashlar  bo‘yicha  quyidagi  ifoda 
bilan  aniqlanadi:
bu  yerda  CV  yarimo£tkazgich  plastinkadagi  kirishma  konsentratsiyasi, 
x
—0
 da  (sirtda)  kirishma  konsentrsiyasi
13.2.  Diffuziyada  kirishmalar  taqsimoti
(III.41)
(111.42)
225

( III.43)
Ko'pchilik  amaliy  hollar  uchun  p-n  oiishning joylashish  chuqurligi
2) 
agar  diffuziya  kirishma  atomlari  o‘zgarmas  C
0
  konsenratsiya 
manbayidan  ketsa,  unda  taqsimot  quyidagi  ko'rinishda  boiadi:
Bu  ifodada  erfc  — xatoliklarning  qo‘shimcha  funksiyasi,  unda  (III.41)
Diffuziya 
usulida 
olingan 
elektron-kovak  o'tishlarda 
kirishma 
taqsimoti 
tekis  b o iib, 
egriligi 
a 
konsentratsiya  gradienti  bilan 
xarakterlanadi.
Yarimoikazgichli  ko'pchilik  asboblarning  asosini  elektron-kovak 
o'tish  tashkil  qilib,  uning  eng  asosiy  parametrlaridan  biri  teshilish 
kuchlanishidir.  Bu  parametr  yarim  oikazgichni  qaysi  materialdan 
tayyorlanganligagina  bogiiq  boim asdan,  p-n  oiishning  sirt  holati  va 
geometrik  ko'rinishi  hamda  p-n  oiishdagi  kirishmalar  konsentratsiyasi 
gradientiga  kuchli  bogiiq.  Shuning  uchun  biz  bu  yerda  texnologik 
tayyorlanish 
bo'yicha 
teshilish 
kuchlanishining 
kirishma 
konsen- 
tratsiyasiga  bogiiqligining  empirik  ifodalarini  ko'rsatamiz.
x f
  « 
6 ^ D t .
(III.44)
C(x,t) 
C„-erfc2j —
(III.45)
ifodadagi  erfc
ni  soddalashtirib
ko'rinishga  ega  boiish  mumkin.
Bu  holat  uchun  p-n  — o'tishning joylashish  chuqurligi
Xj  =   2 4 o t   • (д/ l n { C
0
/ C b )  -  0 ,3 . 
( ill.47)
226

Xona  temperaturasida  Ge,  Si,  GaAs  va  GaP  materiallar  asosida 
tayyorlangan  chiziqiy p-n  o'tishlar uchun  quyun  teshilish  kuchlanishining 
kirishma 
konsentratsiyasi 
gradientiga 
bog‘liqligi 
III.29-rasmda 
ko‘rsatilgan.  O'zgarmas  gradientli  yassi  p-n  o'tishlar  uchun  teshilish 
kuchlanishlarini  aniqlashda  taxminiy  hisob  fomulasidan  ham  foydalanish 
mumkin
u,ed,  = 60 • ( ^ ) u   - (3 -1020 / a )0’4, 
(111.48)
bu  yerda  ДЕ-  taqiqlangan  zona,  eV  larda;  я-kirishmalar  konsentratsiyasi 
gradienti,  s n r4.
Albatta,  keskin  va  tekis  p-n  o'tishlar  tushunchaiari  ideallashtirilgan. 
Taglik  plastinkada  diffuziya  chuqurligi  ortishi  va  kirishma  miqdori  ancha 
yuqori  bo‘lishi  o‘tishning  ancha  tekis  bo'lishiga  olib  keladi  va  unda 
fazaviy  zaryad  sohasida  kirishmalar  taqsimoti  chiziqli  o'tish  modeliga 
mos  keladi.  Taglik  plastinkada  diffuziya  chuqurligi  va  kirishma 
konsenratsiyasi  qancha  kam  bo‘lsa,  shunchalik  u  keskin  o'tishga 
yaqinlashadi.
Utesh,  V
IH.29-rasm.
 
Elektron-kovak 
o ‘tishlar 
Ge, 
Si, 
GaAs 
va 
GaP 
yarim o4tkazgichlar  asosida  olinganlar  uchun  teshilish  kuchlanishining 
kirishma  konsentratsiyasi  gradientiga b o g ‘liqligi.
227

13.3.  Planar  texnologiyada  diffuziya
Planar  so‘zi  inglizchadan  olingan  bo‘lib,  plane  —  sokzi  tekislik 
m a’nosini  anglatadi.  Hozirgi  vaqtda  tayyorlanadigan  asboblar  va  integral 
mikrosxema  yarimo^kazgichning  tekis  plastinkasida  maxsus  usullar 
yordamida  ko‘p  sonli  kichik  olcham li  elementlar  (p-n  o ‘tishlar, 
kontaktlar,  sig‘imlar,  tranzistorlar  va  h.k.)dan  bir  butun  tuzilma  ko‘ri- 
nishda  olinadi,  Ana  shu  texnologiyani  planar texnologiya  deyiladi
Planar  texnologiyada  ayniqsa,  yaxshi  nazoratga  olingan  kichik  sirt 
konsentratsiyasini  olish  zarur  bo‘lsa,  diffuziya  ikki  bosqichda  olib 
boriladi.  Oldin  yuqori  sifatli  taglikda  o ‘zgarmas  sirt  konsenratsiyani  hosil 
qilish  uchun  qisqa  diffuziya  —  kiritish  amalga  oshiriladi  (taxminan 
1000°— 1050°C  da). 
Bunda  sirt  konsentratsiyasi  yo  kirishmaning 
chegaraviy 
eruvchanligidan, 
yoki 
diffuziant 
manbadagi 
kirishma 
miqdoridan  aniqlanadi.
Qisqa  diffuziya  —  kiritishdan  so‘ng  taglik-plastinkalar  pechkadan 
chiqarib  olinadi  va  kiritish  bilan  oksidlovchi  atmosferada  kremniy  sirtida 
hosil  bo‘lgan  oynasimon  qatlam  (masalan,  bor  silikatli  shisha) 
ketkaziladi.  Toza  plastinkalar  ikkinchi  bosqich  diffuziya  —  haydash 
amalini  o‘tkazish  uchun  yana  toza  pechkaga  joylashtiriladi.  Haydash 
ancha  yuqori  temperatura  sharoitida  o ‘tkaziladi.  Birinchi  bosqichda 
olingan  yupqa  diffuzion  qatlam  uchun  chegaralangan  miqdordagi 
kirishmalar  manba  vazifasini  o‘taydi.
Planar  p-n  o'tishlar  sodda  yassi  o‘tishlardan  geometrik  ko^inishlari 
bilan  keskin  farq  qiladi.  Planar  texnologiyada  p-n  o‘tish  kremniy  to ‘rt 
oksid 
bilan 
himoyalangan 
sirt 
pardada 
ochilgan 
tirqish 
orqali 
yarimo'tkazgich  hajmiga  kirishma  diffuziyasi  bilan  hosil  qilinadi.  Bunda 
kirishma  faqat  ichkari  tomonga  emas,  himoya  niqobi  osti  sirti  bo‘ylab 
ham  diffuziyalanib  plastina  sirtiga  chiquvchi  p-n  o‘tish  chegarasini 
passivlashtirishga  olib  keladi.
Hosil  bo‘lgan  p-n  o'tish  ko‘rinishi  111.30-rasmda  berilgan.  Planar p-n 
o'tishlarning joylashishi  chuqurligi  kichikligi  sababli,  odatda 
10
  mkm  dan 
oshmaydi.  Shuning  uchun  ham  ularda  himoya  niqobi  osti  qirg'oqlarida 
egrilik  juda  katta  bolmaganligi  uchun  mahalliy  elektrik  maydonni 
oshirishga  va  quyun  teshilish  kuchlanishini  kamayishiga  olib  keladi.
228

Kichik  planar  o‘tishlarning  tuzilmasi  yassi  qismi  keskin  p-n  o‘tishga 
o‘xshaydi.  III.31-rasmda  yon  chekkalari  silindrik  va  sferik  (uzuq 
chiziqlar)li  keskin  p-n  o‘tish  uchun  quyun  teshilish  kuchlanishining 
kirishmalar  konsentratsiyasiga  bog‘liqligi  ko‘rsatilgan.  Rasmdan  ko‘rinib 
turibdiki,  p-n  o‘tish  yon  chegara  egrilik  radiusi 
o‘tish  chuqurligi  x, 
joylashishiga  teng.  Yassi  qismi  uchun  esa,  egrilik  radiusi  cheksizlikga 
intiladi  va  teshilish  kuchlanishi  eng  katta  bo‘ladi.
Egrilik  radiusi 
/7
  qiymatlari  va  bir  xil  kirishma  konsentratsiyalarda 
sferik  o‘tishda  teshilish  kuchlanishi  silindrik  o‘tishga  nisbatan  kichik.
Planar  p-n  o‘tishlarda  teshilish  kuchlanishilarini  Si,  Ge,  GaAs  va 
GaP  materiallar  uchun  quyidagi  formuladan  foydalaniladi  :
£ С = с Ц [ ( я  + Г + 0 г ) ^ - 7 |  
<"1.49)
bu  yerda 
Utesh  = 60 • (ДЕ/1,1
)1,5
  '(lO,
6
/C
A)°’75
  (III.49')~keskin  p-n  o‘tish- 
lar  uchun  aniqlangan  quyun  teshilish  kuchlanishi,  unda  AE— taqiqlangan 
zona 
kengligi, 
Q —kuchsiz 
legirlangan 
sohadagi 
kirishma 
konsentratsiyasi,  sm-3,  silindrik  o‘tish  uchun  n=l  va  sferik  o‘tish  uchun 
л=
2
;  у=r/co (co-keskin p-n  o‘tishning  fazoviy  zaryad  sohasi  kengligi).
0
‘tish  egrilik  radiusi  kichik  va  у  ^  
0
  da  qavs  ichidagi  ko‘paytma 
nolga  intiladi  va  teshilish  kuchlanishi  kamayadi.  Agar  p-n  o‘tish 
chuqurligi  yuqori,  egrilik  radiusi  katta 
va  у  ->  
00
 
bo‘lsa,  unda  ko‘paytma 
birgacha  ortadi  va  111.49  ifoda  (III.49)  formulaga  keladi.
III.31-rasm.
Turli  geom etrik  kes­
kin 
p-n
 
o4ishlar 
uchun  quyun  teshi­
lish  kuchlanishining 
kirishma 
konsen­
tratsiyasiga 
b o g ‘-
liqligi
229