Yarimo‘tkazgichdagi toklar
Download 13.44 Kb.
|
Document
|
Yarimo‘tkazgichdagi toklar D reyf toki. Tashqi elektr maydon bo'lmaganda o ‘tkazuvchanlik elektronlari va kovaklari yarimo‘tkazgich hajmida o ‘rtacha issiqlik tezligi QT = ( 3 k T / m ) V2 {T=300 К bo'lganda Эт « Ю5 m/s) bilan harakat qiladilar. Elektron va kovaklar harakat davomida fononlar bilan yoki kristall panjaraning turli nuqsonlari: tugunlar orasida joylashgan atomlar, bo‘sh tugunlar, kiritmalar atomlari va boshqalar bilan to‘qnashadilar. Issiqlik ta’sirida kristall atomlarining tebranuvchan harakati natijasida ularning zichlashuvi yoki siyraklashuvi fonon deb ataladi. Elektron va kovaklar to‘qnashganda sochiladi, ya’ni o‘z harakat yo‘nalishini va tezligini o ‘zgartiradi. To'qnashish jarayonida elektron va kovaklar kristall panjaraga berayotgan energiya uni qizdiradi. Muvozanat holatda zaryad tashuvchilarning ixtiyoriy yo‘nalishdagi tezligi #,.=0. Elektronlaming yarimo‘tkazgich hajmidagi harakatini o'rtacha erkin yugurish uzunligi Я orqali ifodalash qulay. 0 ‘rtacha erkin yugurish uzunligi deb, elektronning ikkita ketma-ket to‘qnashishlari orasida bosib o ‘tgan masofaning o'rtacha uzunligiga aytiladi. Agar elektron har to'qnashganda o‘z tezligini (energiyasini) to‘liq yo‘qotsa, unda 1 = (1.25) bu yerda: т ~ elektronning ketma-ket to'qnashuvlar orasidagi o'rtacha erkin yugurish vaqtiy Xaotik harakatlanayotgan elektronlarga maydon ta ’sir etganda ularning maydon yo‘nalishi bilan aniqlanadigan harakati boshlanadi. Natijada, elektronlarning yo‘nalgan harakati paydo bo'Iib, dreyf toki deb ataluvchi tok hosil bo‘ladi. Nyuton qonuniga muvofiq o ‘rtacha erkin yugurish vaqti rn davomida elektronlarning dreyf tezligi 1 Я ~~ г г v n»= ~ i ~ ~ T"E = ^ E d -27) hdr 2 m n bo'ladi. Bu yerda: q — elektron zaryadi, mn — elektronning effektiv 1 q — massasi, /u„ = --------- T„ ~~ elektronlar harakatchanligi. 2 m „ Yuqoridagidek fikrlab, kovaklarning dreyf tezligi va harakatchanligi uchun quyidagi ifodalarni yozish mumkin: ” » Г - \ т 7'Е = И' Е - 0.28) I _ £ 2 m. bu yerda: /лп = ~ ~ — тр — kovaklar harakatchanligi. p Germaniy, kremniy va arsenid galliylar uchun kiritmalar konsentratsiyasi /V-Н О 16 sm-3 bo‘lganda elektronlar va kovaklarning harakatchanligi hamda effektiv massalarining xona temperaturasidagi qiymatlari 1.2-jadvalda keltirilgan. Bunda elektronning asl massasi (/и =9,11T0"2S g.) birlik effektiv massa sifatida qabul qilingan. Elektronlar va kovaklar effektiv masalarining qiymatlari har xilligi hisobiga, ularnig harakatchanliklari ham turlicha (|.i„>nr) bo'ladi. Zaryad tashuvchilar dreyf tezligi ularning harakatchanligiga proporsional bog'langanligi (1.25) va (1.27) ifodalardan ko'rinib turibdi. Shuning uchun n — arsenid galliy asosida yaratilgan yarimo'tkazgich asboblarning tezkorligi, n — kremniyda yaratilgan asboblar tezkorligiga nisbatan, taxminan 6 marta yuqori. (1.27) va (1.28) ifodalar yarimo'tkazgichga ta ’sir etayotgan elektr maydon kuchlanganligi biror EKR qiymatdan ortmagan holda E kuchlanganligiga bog'liq boMmasdan doimiy qiymatlarga ega hollarda o'rinli. Yarimo'tkazgichga ta’sir etayotgan elektr maydon qiymati Download 13.44 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|