Yarimo’tkazgichlarning yana bir muhim xususiyati ular elektrik o’tkazuvchanligining temperaturaga o’ta sezgirligidir

Nomuvozanat holatdagi zaryad tashuvchilarning yashash vaqti

Molekulaning o’rtacha erkin yugurish vaqtini ta’riflaganda



^{   / SM v}T ^N0



(1.)

^{ifodadan foydalaniladi, bunda} _Т ^{— molekula issiqlik harakatining o’rtacha}

tezligi, S_M = πR²_m — uning ko’ndalang kesimi, R_M —radiusi, N₀ — molekulalar konsentrasiyasi (Loshmidt soni).

SHunga o’xshash, sochilish nazariyasida va rekombinasiya nazariyasida bu jarayonlarning xarakterli vaqtini aniqlashda sochilish (to’qnashish) hamda tutilish ko’ndalang kesimi tushunchalari kiritiladi.

Endi rekombinasiya jarayonida foydalaniladigan «tutish kesimi» tushunchasi bilan tanishamiz. Nomuvozanatiy zaryad tashuvchi, masalan, elektron kristall panjarada harakatlanayotib muayyan ehtimollik bilan kovakka duch kelib qolishi va unda tutilishi mumkin.

Elektronning kovak bilan har bir uchrashuvi ushlanish bilan yakunlanadi deb hisoblaymiz. Elektronning mazkur (k) tipdagi kovaklar bilan birlik vaqtda uchrashishlar soni N_rk shu kovaklar konsentrasiyasi R_k ga va elektronning o’rtacha nisbiy tezligi υ_nk ga prororsionaldir:

N_pk = S_nk r_kυ_nk (2)

bu yerda S_nk — elektronni k tipdagi kovak tutib olishi effektiv kesimi. Elektronning kovaklar bilan ikki ketma-ket duch kelishi orasida o’tgan o’rtacha vaqt

  ¹  1/ S v pk

(3)

nk
N


nk

nk nk

bo’ladi, uni mazkur holda nomuvozanatiy elektronning o’rtacha yashash vaqti deyiladi.

1. 
   va (3) ifodalapn,i taqqoslab, ular shaklan o’xshash ekanligini ko’ramiz (υ_nk→^ _T, r_k→N₀, S_pk→S_M).
   

(3) ifodani kovaklarning ko’r turlari mavjud bo’lgan hol uchun umumlashtipish mumkin. Bu holda elektronning barcha turlardagi kovaklar bilan birlik vaqtda uchrashishlari soni:

yashash vaqti:

^Nn ^{  S} nk^pk^Vnk

k

 _n  I / _S_nkp_kV_nk k

(4)

(5)

(5) ni quyidagicha ifodalasa ham bo’ladi:

I _



^ n ^k

I


^ nk

(6)

Yuqoridagi mulohazalapn,i valent zonadagi erkin kovakning elektron to’ldirgan markaz tomonidan tutilishi holi uchun ham takrorlash mumkin. Bunday markazlarning bir necha turlari mavjud.

(3) va (5) ifodalarga o’xshash, kovakning bir turdagi markazda tutilishigacha bo’lgan o’rtacha yashash vaqti:

 _pk  I / S_pkV_pknk

(7)

bir necha turdagi markazlarda tutilishigacha bo’lgan o’rtacha yashash vaqti:

 _p  I / S_pkV_pkn