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

2-AMALIY MASHG’ULOT

Masalalar yechishga na’munalar

1. 
   Agar elektronning effektiv massasi kovakning effektiv massasidan 2 marta katta bo’lsa, xona temperaturasida (300^oK) hususiy yarimo’tkazgichda ta’qiqlangan zona o’rtasiga nisbatan Fermi sathi aniqlansin.
   

Yechilishi. Ma’lumki , elektronlar konsentratsiyasi

^{n  2(m kT / 2h2 )}3^{2 eFEc/kT} , kovaklar konsentratsiyasi esa p  2(m kT / 2h² )3² e^{EvF /kT}
n

p

ifodalar orqali aniqlanadi. Hususiy yarim o’tkazgichda n=p bo’lganligi uchun

3

Ev  Ec 2 F


_e kT

 ( ^mn ) 3²

m_p

 2 ²

Bu yerdan Fermi sathi

F  ^{Ev  Ec}  ³ kT ln 2

2 4

ga teng ekanligi kelib chiqadi. Ta’qiqlangan zona o’rtasiga nisbatan

F ^   ³ kT ln 2 4

Demak, F= -13,4 meV.

2. 
   Tarkibida 510¹⁶ sm^-3 konsentratsiyali kirishmasi bo’lgan germaniy uchun 300⁰K temperaturada ta’qiqlangan zona o’rtasiga nisbatan Fermi sathi aniqlansin.
   

Yechilishi. Ma’lumki, kirishmalar konsentratsiyasi

_{n  N e}F Ec / kT
c

formula orqli aniqlanadi, bu yerda

N  2(m kT / 2h² ) 3²
c n

Bu ikki ifodadan Fermi sathi

F  Ec  kT ln

n

2(m kT / 2h² ) 3²

n

ga teng ekanligini ko’rish mimkin.

Bu formulaga kattaliklarning son qiymatlari qo’yilsa, F=0,196 eV.

3. 
   Agar donorlar konsentratsiyasi N_d=210¹⁴ sm^-3 bo’lsa, n-tipli kremniyning 300⁰ K temperaturada solishtirma qarshiligi aniqlansin?
   

Yechilishi. Solishtirma qarshilik   ¹

en_M

formula orqali aniqlanadi. Kattaliklarning son qiymatlari qo’yilsa,

=44,7 Omsm

4. 
   Agar akseptorlar konsentratsiyasi N_a=2,310¹³ sm^-3, donorlar konsentratsiyasi N_d=2,210¹³ sm^-3 bo’lsa, 300⁰K temperaturada kremniyning solishtirma o’tkazuvchanligi aniqlansin?
   

Yechilishi. Ikki xil kirishmaga ega bolgan yarimo’tkazgichning solishtirma o’tkazuvchanligi

=e_nN_d+e_pN_a

formula orqali aniqlanadi, bu yerda

_n=0,14 m²/Vs

_p=0,05 m²/Vs

Kattaliklarning son qiymatlari qo’yilsa,

=810^-5 sim/sm.

5. 
   n-tipli germaniy kristalida har bir donor kirishma atomiga 10⁸ ta germaniy atomi to’g’ri keladi. Elektronning effektiv massasi haqiqiy massasining yarmiga teng deb hisolab, 300⁰K temperaturada o’tkazuvchanlik zonasi tubiga nisbatan Fermi sathi aniqlansin.
   

Yechilishi. Ma’lumki, n-tipli germaniydagi Fermi sathi

F

Ifoda orqali aniqlanadi, bu yerda

 Ec  kT ln ^Nс

n

n=N_d

Nc  2(m kT / 2h² ) ³₂
n

Kattaliklarning son qiymatlari qo’yilsa, F=-0,256 eV.

5-MA’RUZA. YARIMO’TKAZGICHLARDA ATOMLARNING

TEBRANISHLARI
REJA

1. 
   Akustik tebranishlar bilan zaryad tashuvchilarning to’qnashishlari.
   
2. 
   Optik tebranishlarda zaryad tashuvchilarking sochilishi.
   
3. 
   Zaryad tashuvchilarning kirishmalar ionlarida, neytral atomlarda va boshqa nuqsonlarda sochilishi