3
3 – rasm. Tunnel diodning volt –
amper xarakteristikasi (punktir
chiziq nazariy olingan.)
taqiqlangan zonasidagi energiya qiymatiga mos kelib qoladi. Elektron esa
taqiqlangan zonaga o„ta olmaydi. Shuning uchun
p-n o„tishdan o„tayotgan tok kuchi
minimum qiymatga erishadi.
Tashqi kuchlanish yana orttirilsa,
p-n o„tishda diffuzion tok o„ta boshlaydi. Bu
holda tunnel diod oddiy diod xarakteristikasini beradi.
eV = µ
n
+ µ
p
bo„lgunga qadar
tunnel toki diffuziya tokidan
bir necha marta katta
bo„ladi. So„ngra
eV > µ
n
+ µ
p
bo„lganda, diffuzion tok
rol o„ynay boshlaydi.
eV = µ
n
+ µ
p
bo„lganda
p-n
o„tishdagi diffuzion tok amalda juda ham kichik bo„lib,
tunnel tok esa nolga teng bo„ladi. Shuning uchun
volt-amper xarakteristikasida minimal tok deyarli
nolga teng bo„lishligi kerak (3-rasm). Lekin tajribada
noldan farqli bo„lgan tok mavjudligi kuzatiladi. Bu
tokning mavjudligini yuqorida aytib o„tilgan tunnel
effekti yoki diffuzion jarayon asosida tushuntirilib
bo„lmaydi. Bu ortiqcha tok past temperaturalarda ham kuzatiladi.
Qator tajribalar shuni ko„rsatdiki, bu tok ham tunnel effekti tabiatiga ega ekan.
Haqiqatdan ham, ortiqcha tok diffuzion tokka qaraganda temperaturga ancha kuchsiz
bog„langan, bundan tashqari kuchli legirlangan yarimo„tkazgichlarda kuchlanishiga
bog„liq bo„lmaydi. Ba‟zi hollarda grafikning biz ko„rayotgan qismida,
yana bitta
maksimumni kuzatish mumkin. Shularning hammasi ortiqcha tokni tunnel tabiatiga
ega ekanligidan darak beradi. Bu hodisani quyidagicha tushuntirish mumkin. Tashqi
kuchlanish
eV > µ
n
+ µ
p
bo„lganda
n-yarimo„tkazgichning o„tkazuvchanlik zonasidagi
elektronlar bilan to„lgan qismi
p-yarimo„tkazgichning taqiqlangan zonasiga to„g„ri
kelib qoladi. Taqiqlangan zonada yarimo„tkazgichlarni tashkil qilgan atom
elektronlarga tegishli energetik sathi bo„lganligi uchun
p-yarimo„tkazgichdagi
elektronlar tunnel effekti bilan taqiqlangan zonaga o„tolmaydi. Lekin aralashmalar
taqiqlangan zonada bir necha energetik sathlarni hosil qiladi.
n-yarimo„tkazgichning
o„tkazuvchanlik zonasidagi elektronlar
p-yarimo„tkazgichning taqiqlangan zonasidagi
aralashamaning energetik sathiga o„tib, so„ngra o„zidan fonon
3
chiqarib,
valentlik
zonasiga tushushi mumkin. Yoki elektronlar oldin fonon chiqarib, aralashmalarning
energetik sathiga tushib, so„ngra
p-yarimo„tkazgichning valentlik zonasiga o„tishi
mumkin. Bu hodisa tunnel diodning volt-amper xarakteristikasidagi minimum
tokning, ya‟ni ortiqcha tokning miqdorini oshirishga olib keladi.
3
Fonon – atomni tebranishida chiqadigan to„lqin zarrasi (chastotasi ko„zga ko„rinmaydigan sohada joylashadi) (Yun.
phone – tovush) kristall panjara tebranishlari (haloliy zarracha) maydonining kvanti. Kristal atomlarining tebranishlari
o„zaro ta‟sir natijasida to„lqin shaklida tarqaladi (fonon).
