3-laboratoriya ishi Mavzu: Tunnel diodni parametrlarini o‘rganish. Ishdan maqsad

1 
3-laboratoriya ishi 
Mavzu: Tunnel diodni parametrlarini o‘rganish. 
Ishdan maqsad.
Tunnel diodning ishlash prinsipi bilan tanishish, volt-amper 
xarakteristikasi (VAX) va tunnel tokining temperaturaga bog„liqligini o„rganish. 
Kerakli asbob va uskunalar. 
 1 Rastrli uyali panel DIN A4 …………………………….……………… 576 74 
 1 АИ301Г tunnel diod ………………………………………..…………. 
 1 Rezistor 100 Ω, 2 W …………...……………………………………… 57 732 
 1 AC/DC ta‟minlash manbai 0 … 12 V/3 A …...…………...…….……. 521 485 
 2 Analogli Multimetr LD 20 ………………………………………….. 531 120 
 6 Qizil va ko„k kabellar jufti, 50 cm ………………………………….….. 501 45 
 
Nazariy qism 
1958-yil Yaponiyalik olim Leo Esaki p-n o„tishda yangi bir effektni kuzatishga 
muyassar bo„ldi. U tekshirgan diod germaniyli yarimo„tkazgichdan tayyorlangan, n-
va p-qismidagi donor va akseptorlarning konsentratsiyasi 1,6·10
25
m
-3
va p-n 
o„tishning kengligi 1,5·10
-8
m bo„lgan diod edi. Dioddan o„tayotgan teskari tokning 
miqdori to„g„ri yo„nalishdagi diffuzion tokning miqdoriga qaraganda bir necha marta 
katta bo„lib, deyarli temperaturaga bog„liq bo„lmagan. To„g„ri tok esa maksimum 
qiymatlarga ega bo„lib, p-n o„tishning mavjud bo„lgan nazariyasi yordamida 
tushuntirish mumkin emas edi. 
Analiz shuni ko„rsatdiki, p-n o„tishdan o„tayotgan tok kvantomexanik tunnel 
effekti
1
natijasida vujudga kelar ekan. Shuning uchun bunday diodni 
tunnel diodi
(Esaki diodi)
deb yuritiladi. 
n-va p-sohasi aynigan holatda bo„lgan p-n o„tishni ko„rib chiqaylik. Bunday 
yarimo„tkazgichlarda Fermi sathi
2
o„tkazuvchanlik va valentlik zonalari ichida yotadi 
(1-rasm). 
1
Tunnel effekti – p – n o„tish sohasidagi 
potensial toʻsiqdan 
elektronlarn
ing sizib (sirqib) o„tish hodisasi.
2
Fermi sathi – Xususiy yarimo„tkazgichlarda elektronlar bilan to„ldirilish ehtimolligi ½ ga teng bo„lgan energetik sath 
bo„lib, unda zaryad tashuvchilar teng miqdorda elektronlar va kovaklardan iborat bo„lganligi uchun Fermi sathi chizig„i 
energetik sathlar bo„yicha o„rtada joylashadi. 
1 – rasm. Tunnel diodning energetik sxemasi 

2 
2 – rasm. Tunnel diodga to‘g‘ri kuchlanish 
berilganda to‘g‘ri tokning o‘zgarishi 
Muvozanat holatda Fermi energetik sathi p-n o„tishning ikkala tomonida ham 
bir xil tekislikda yotadi. 1-rasmning chap tarafidagi sxemada p-tipdagi 
yarimo„tkazgichda valentlik zonasining eng yuqorigi energetik sathidan µ gacha 
bo„lgan energetik oraliqni µ
p
bilan belgilangan, n-tipdagi yarimo„tkazgichda esa 
o„tkazuvchanlik zonasining eng pastki energetik sathidan µ gacha bo„lgan energetik 
oraliqni µ
n
 bilan belgilangan. p-tipli yarimo„tkazgichda µ
p
oraliq harakatchan kovaklar 
bilan to„lgan bo„lib, n-yarimo„tkazda µ
n
oraliq harakatchan elektronlar bilan 
to„lgandir. Muvozanat vaqtida elektronlar energiyasi potensial to„siqdan kichik bo„lsa 
ham, n-sohadan p-sohaga va aksincha tomonga tunnel effekti tufayli p-n o„tishdan 
o„tib turishi mumkin. Lekin ikkala tomonga yo„nalgan elektronlar soni teng 
bo„lganligi uchun elektr toki hosil bo„lmaydi. Ozgina qo„yilgan tashqi kuchlanish 
muvozanatni buzishga olib keladi va bir tomonga yo„nalgan elektronlar oqimi 
ikkinchi tomonga yo„nalgan elektronlar oqimidan ortib ketadi va p-n o„tishda elektr 
toki hosil bo„ladi. 
Oldin to„g„ri yo„nalishda kuchlanish 
qo„yilgandagi tok miqdorining o„zgarishini 
qarab chiqaylik. Tushuntirish oson bo„lishi 
uchun µ