|
§. o’tishlarda fotoeffekt
|
| bet | 11/11 | | Sana | 20.09.2022 | | Hajmi | 1.67 Mb. | | #26119 |
Bog'liq 8-bob Algebra 8-klass, malumotnona, baholar bayonnomasi, 9-sinf, 11-mavzu xurshid do‘stmuhammad qissalari tahlili reja X. Do„st, Dustmuratov 1-qism1 (4), Metodbirlashma rejasi2022-2023, 2 sinf ona tili va o\'qish savodhonligi navbatda turishni bilasizmi (2), 8-iqtisod, Jononov domlaga dastur555555555555, Резюми Бобур ака янги, 9ameliy, 1-3 bsinf, 4.1 Бартел Шкаласи8.18-rasm. To’g’ri kuchlanish qo’yilgan geteroo’tishning energetik zonalar diagrammasi va o’tishda zaryadlarning tunnel rekombinatsiya jarayonlari orqali ko’chishlarning turli yo’llari .
Biz yuqorida ko’rgan edikki, geteroo’tishlarda, odatda, sirt holatlari sathlari energiya bo’yicha uzluksiz taqsimlangan bo’lib, ular chegara sohasi yaqinida to’plangan. Bu ikki holni hisobga olgan holda, Dolega ko’rsatishicha, rekombinatsiya toki
. (8.86)
bo’ladi. Bunda koeffitsiyent kontaktlashtirilgan yarimo’tkazgich materiallar kirishmalarining konsentratsiyalari nisbatiga qarab 1 dan 2 gacha o’zgaradi.
3. Tunnel - rekombinatsiya toki. Bir qancha tipdagi geteroo’tishlarda VAXni tajribaviy tekshirish natijalari shuni ko’rsatadiki, to’g’ri kuchlanish tarmog’ida bog’lanishni ifodalovchi chiziqning og’ish burchagi temperaturaga deyarli bog’liq emas. Boshq tomondan tokning temperaturaga bog’liqligi odatda yarimo’tkazgichli asboblarnikiga qaraganda juda kuchsiz bo’lib, metall – oksid – yarimo’tkazgich va tunnel diodlarnikiga yaqindir. Vaholanki, metall – oksid – yarimo’tkazgich strukturalarning xossalari asosan tunnel effekti bilan aniqlanadi. Shunga asoslanib bu geteroo’tishlarda tok oqish mexanizmlarining asosiysi tunnel mexanizm deb faraz qilingan. Bir necha mualliflar tomonidan VAXning to’g’ri tarmog’idagi kuchlanish katta va kichik bo’lgan sohalarini tushuntirishda zaryad tashuvchilarning bir necha tunnel o’tishlar modellari va boshqa mexanizmlar taklif qilinga. Shunday modellardan ba’zi birlarini ko’rib chiqamiz:
Zonalar ichida (o’tkazuvchan va valent zonalar ichida) tunnel o’tish modeli. Bu model chegara sohasida o’tkazuvchan zonada paydo bo’lgan nisbatan baland, tor “cho’qqi” ko’rinishdagi to’siqdan elektronning o’tishiga (8.16, d-rasm) yoki kovakning valent zonada paydo bo’lgan shunday to’siqdan o’tishiga asoslangandir. Birinchi holda elektron bir materialning o’tkazuvchan zonasidan ikkinchisinikiga o’tadi va mos ravishda elektron – kovak tunnel toklari paydo bo’ladi. Tunnel o’tishining ikkinchi modeli birinchi modelning bir ko’rinishi bo’lib, qalinligi doimiy bo’lgan to’siqdan tunnel o’tishga asoslangan (metall – oksid – metall ) modeliga o’xshashdir.
Geteroo’tishlarda sig’im va VAX ni tekshirish natijalari bunday modelning bo’lmasligini ko’rsatadi. Tunnel o’tishining uchinchi modeli (Rayben modeli) zaryad tashuvchilarning yupqa to’siq orqali zonalararo o’tishiga asoslanadi. Zonalararo tunnel o’tishining umumlashtirilgan Rayben – Foyxt modelida chegara sohasida tunnel o’tish jarayonidan so’ng kambag’allashgan sohada holatlar orqali rekombinatsiya sodir bo’ladi, degan faraz yotadi. Bu modellar asosida zaryad tashuvchilar o’tish mexanizmlarini tunnel diodlardagi ortiqcha tok oqish mexanizmlariga o’xshash deb olish yotadi. Rayben va Foyxt zaryadlar ko’chish tezligini chegaralovchi jarayonni tunnel o’tish deb faraz qilib, elektronning o’tishiga mos kelgan to’g’ri tokning ifodasini quyidagi ko’rinishda oladilar:
. (8.87)
bu yerda ; - taqiqlangan zonadagi tutqichlar konsentratsiyasi, - elektronning effektiv massasi, - doimiy miqdor (konstanta). (8.87) ifodaning tahlilidan ko’rinadiki, VAXning to’g’ri tarmog’ida bilan kuchlanish orasidagi bog’lanish to’g’ri chiziqli bo’lib, og’ish burchagi temperaturaga bog’liq emas. Tunnel tokining temperaturaga bog’liq ravishda o’zgarishi asosan diffuzion potensial ning temperaturaga bog’liqligi oqibatida bo’ladi. Ko’p anizotip ( Ge- GaAs, Ge- GaAs, Ge- Si) geteroo’tishlarning VAXlari to’g’ri tarmog’ini tajribaviy tekshirish natijalari bog’lanishda qiyalik burchagi har xil bo’lgan ikki yoki uchdan ortiq to’g’ri chiziqli sohalar borligni ko’rsatadi. Kichik kuchlanishlar sohasida (8.19-rasm) VAXda ning qiyaligining temperaturaga bog’liq ravishda o’zgarishini, ya’ni og’ish burchagi tangensining temperaturaga teskari proporsional ravishda kamayishini tokning rekombinatsion tashkil etuvchisining ustunligi bilan tushuntirish mumkin. Katta kuchlanishlar sohasida har xil temperaturalar uchun olingan VAXning to’g’ri chiziqli sohasida qiyalik temperaturaga bog’liq emas. VAX ( ) da kuzatilgan ikki yoki undan ortiq to’g’ri chiziqli qismlar tok oqishining bir mexanizmidan ikkinchisiga o’tishi tufayli paydo bo’ladi. Bir tajriba natijalarini, taqiqlangan zonasi keng bo’lgan yarimo’tkazgichdan (GaAs, Si) zaryad tashuvchilar kambag’allashgan hajmiy zaryad sohasiga injeksiya bilan o’tadi va ular tor zonali yarimo’tkazgichdan tunnel orqali o’tgan zaryad tashuvchilar bilan rekombinatsiyalashadi, degan faraz bilan tushuntirish mumkin.
8.19 – rasm. Keskin anizotipli geteroo’tishning va izotipli geteroo’tishning volt – amper xarakteristikalari.
Bu modelda rekombinatsiya va tunnel toklari o’tishning chegara qismidan ketma-ket oqadi, rekombinatsiya toki kuchlanish ko’payishi bilan tunnel tokiga qaraganda tezroq ortadi, yuqori kuchlanishlarda to’la tok tunnel jarayonlari bilan cheklanadi (chegaralanadi). Geteroo’tishlarda VAXning teskari tarmog’ida kuchlanish tokining keskin oshishi ko’chkili teshilish jarayonlarining avj olishi bilan tushuntiriladi.
b) Izotip geteroo’tishlar. Keskin geteroo’tishlarda sirt holatlari zichligi kichik bo’lganda, tok zichligi metall – yarimo’tkazgich kontaktlashuvining diod nazariyasi o’xshash, chegara sohasidan o’tgan termoelektron oqimlar ayirmasini elektron zaryadiga ko’paytmasidan topiladi. R.L.Anderson energetik diagrammasi 8.16, g – rasmda keltirilgan ideal keskin geteroo’tishlar uchun VAXning quyidagi ifodasini olgan:
. (8.88)
bu yerda - elektronning chegara sohadan o’tish koeffitsiyenti. Muhokama qilinayotgan geteroo’tishda tor zonali yarimo’tkazgichning chegara sohasida asosiy zaryad tashuvchilar bilan boyigan, keng zonali yarimo’tkazgichda kambag’allashgan qatlam joylashgan. Bu holda odatda ; bo’ladi, (8.88) esa quyidagi ko’rinishni oladi:
. (8.89)
Agar tashqi ulangan kuchlanish izotipli geteroo’tishlardagi kontakt potensiallar ayirmasini kamaytirsa izotipli geteroo’tishni to’g’ri kuchlanish yo’nalishida ulangan deb hisoblanadi. Bunga 8.16, g – rasmda keltirilgan geteroo’tishda tok manbayining manfiy qutbi keng zonali yarimo’tkazgichga ulangan hol to’g’ri keladi. (8.89) ifoda izotip geteroo’tishning tajribada olingan VAX qiyofasini yaxlit tasvirlaydi (tushuntiradi).
Sirt holatlari chegara sohasida katta bo’lgan holda, izotip geteroo’tishni qarama – qarshi ulangan ikkita Shottki diodi ko’rinishida tasavvur qilib, ularning VAXini hisoblash mumkin. Geteroo’tishni olishda qo’llaniladigan materiallarning zaryad tashuvchilari konsentratsiyasi bo’lganda VAX quyidagi ko’rinishni oladi:
. (8.90)
(8.90) ifodadan ko’rinadiki, VAXning to’g’ri tarmog’ida bo’lganda ; teskari tarmog’ida esa bo’ladi (8.19 – rasm). (8.90) formula Ge - Si geteroo’tishning tajribada olingan VAXining ko’rinishini yaxshi tushuntiradi. Kuchlanishning ma’lum bir qiymatlaridan boshlab VAX da tok kuchining keskin oshishi geteroo’tishning teshilishi (пробой) oqibatida sodir bo’ladi. Geteroo’tishning sohalaridan biri kuchli legirlangan ( ) holda kuchlanishning musbat qutbi shu sohaga ulanganda Ge - Si geteroo’tishda VAXNing to’g’ri tarmog’ida tokning to’yinish sohasi (qismi) bo’lmaydi. Buni geteroo’tishning tuzilishini metall – yarimo’tkazgich kontaktiga o’xshashligi bilan tushuntiriladi.
Bunday xarakteristikalar Ge - Si geteroo’tishlarda ham kuzatiladi. O’tkazilgan tadqiqotlarning ko’rsatishicha, zaryadlarning chegara sohasidan o’tishining mavjud barcha modellari bilan hamma vaqt ham geteroo’tishlar VAXini tushuntirish mumkin emas. Demak, kelajakda geteroo’tishlar nazariyasini yanada rivojlantirish kerak.
|
| |
