O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI
AXBOROT TEXNALOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARNI
RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL- XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT
TEXNALOGIYALARI UNIVERSITETI
SAMARQAND FILIALI
MUSTAQIL ISH
Mavzu:Yarim o’tkazgichlar elektr o’tkazuvchanligi
Bajardi:Normo’minova Risolat
Tekshirdi:Egamov SH.V
SAMARQAND – 2024
Mavzu:Yarimo’tkazgichlar elektr o’tkazuvchanligi
Reja:
I.KIRISH
1.Dreyf tok
2.Diffizion tok
II.ASOSIY QISM
1.Kuchli maydon effekti
2.Yarimo’tkazgichlar elektr o’tkazuvchanligining haroratga bog’liqligi
III.ASOSIY QISM
IV.FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
I.KIRISH
Mavzu: Yarimo’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligi tabiati. Xususiy va
aralashmali o’tkazuvchanlik. Yarimo’tkazgichlar elektr o’tkazuvchanligining
haroratga bog’liqligi.
Ma’lumki, elektr toki zaryadli zarralarning bir tomonga yo’nalgan tartibli harakati
sababli yuzaga keladi. Agar bu harakat tashqi maydon ta’sirida yuzaga kelsa hosil
bo’lgan tok omik tok deyiladi. Omik tok ko’pincha dreyf tok ham yuritiladi.
Yarimo’tkazgichlarda omik tokdan tashqari diffuzion tok ham katta rol o’ynaydi.
Ayrim hollarda diffuzion tokning oldida omik tokni hisobga olmaydi ham. Bunga
asosiy sabab shundan iboratki, yarimo’tkazgichlarda zaryad tashuvchilarning
kontsentratsiyasi juda katta intervalda o’zgara oladi. Tashqi energetik ta’sir
natijasida yarimo’tkazgichning ichida zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasi bir
jinsli bo’lmay kolishi mumkin. Natijada, kontsentratsiya gradienta noldan farqli
bo’lib, zaryadlar kontsentratsiya kichik bo’lgan tomonga qarab diffuziyalanadi va
yarimo’tkazgich hajmida diffuzion tok deb ataluvchi elektr tokining hosil
bo’lishiga sabab bo’ladi. Metallarda esa bunday hodisa uchramaydi, chunki zaryad
tashuvchilar kontsentratsiyasi metall hajmida amalda o’zgarmas bo’lib tashki
ta’sirga bog’lik emasdir. Shuning uchun ham metallarda faqat omik tokning o’zini
hisobga olsa etarli bo’ladi. Yarimo’tkazgich kristallarida faqat erkin zaryad
tashuvchilar (o’tkazuvchanlik sohasidagi elektronlar va valentlik sohasidagi
kovaklar) elektr tokida ishtirok eta oladi, xolos. Yarimo’tkazgichlarning elektr
o’tkazuvchanligining ishorasi ham musbat, ham manfiy bo’lishi
mumkin(o’tkazuvchanlikda elektronlar ishtirok etsa manfiy, kovaklar ishtirok etsa
musbat deb yuritiladi). O’tkazuvchanlikning ishorasi haroratga, yorug’lik ta’siriga,
aralashmalar va radioaktiv nurlanishning ta’siriga bog’liq holda o’zgarishi
mumkin. Ba’zi yarimo’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligining ishorasi faqat
musbat yoki manfiy bo’lsa, ba’zilariniki esa ham musbat, ham manfiy bo’laoladi.
Masalan, yarimo’tkazuvchanlik xossasiga ega bo’lgan selen va mis (1)-oksidi faqat
kovakli(musbat) o’tkazuvchanlikga ega bo’lsa, ruh oksidi va kadmiyning
oltingugurt bilan birikmasi esa faqat elektronli (manfiy) o’tkazuvchanlikga ega
bo’ladi. Germaniy, kremniy va arsenid galliy singari qator yarimo’tkazgichlar
ularga kiritilgan aralashmalarning kimyoviy xususiyatiga qarab elektronli yoki
kovakli o’tkazuvchanlikga ega bo’la oldi. Tashqi ta’sirlar metallardagi elektronlar
konsentratsiyasini o’zgartira olmasa ham, harorat va aralashmalar konsentratsiyasi
ortishi ular elektr o’tkazuvchanligini kamaytiradi. Bunga sabab shuki, haroratning
ko’tarilishi va aralashmalar konsentratsiyasi ortishi balan elektronlarning ularda
sochilishi kuchayib boradi. Natijada elektronlarning erkin yugurish yo’li qisqara
boradi. Bu o’z navbatida metallar elektr o’tkazuvchanligining kamayishiga sabab
bo’ladi. Agar yarimo’tkazgichlarni elektr maydoniga joylashtirilsa, zaryad
tashuvchilar harakatga keladi. Elektronning harakat yo’nalishi maydon
kuchlanganligi yo’nalishiga qarama-qarshi yo’nalgan bo’ladi, lekin kovakning
zaryadi musbat bo’lganligi uchun uning harakat yo’nalishi maydon yo’nalishi bilan
bir xil bo’ladi. Yarimo’tkazgichlarda elektronlar va kovaklar hamma vaqt kristall
panjaraning davriy maydoni ta’sirida bo’ladilar. Shuning uchun ularning haqiqiy
massasi o’rniga effektiv massalari olinsa, panjaraning davriy maydoni ta’siri
hisobga olingan bo’lib, natijalar haqqoniyligi ortadi. Elektronlar kontsentratsiyasini
p, maydonda olgan tezligini υ desak, yarim o’tkazgichning elektr maydoniga
perpendikulyar bo’lgan kesimning 1sm2 yuzidan o’tayotgan elektronlar oqimi b =
-n S υ (1) ga teng bo’ladi. B erda (-) ishora oqim bilan maydonning yo’nalishi
qarama-qarshi ekanligini ko’rsatadi. Agar biz bu ifodani elektron zaryadiga
ko’paytirsak va elektron zaryadining ishorasi manfiy ekanligini hisobga olsak, tok
zichligi uchun j =b/S = e n υ (2) ifodani olamiz.(2) ifodani E ga ko’paytirib va E ga
bo’lib, quyidagini olamiz: j = e p u E. Bu erda u = υ / E ga teng bo’lib, u zaryadli
zarracha tezligining birlik maydon kuchlanganligi ta’sirida o’zgarishini ifodalaydi
va uning zarraning harakatchanligi deyiladi. Elektronlar va kovaklar uchun tok
zichligini quyidagicha yozamiz: jn = enun E. va jp = epup E. To’la tok zichligi j =
jn + jp = e n un E + e p up E = e(nun + p up) E. Agar 1 sm-3 yarimo’tkazgichda
aralashmalar konsentratsiyasi 1012—1013 ta dan kam bo’lsa, u xususiy
yarimo’tkazgich deyiladi. Haqiqatdan ham xona haroratida elektronlar
konsentratsiyasi kremniyda 1,4.1010 sm-3 va germaniyda 2,13. 1013 sm-3 bo’lib,
ular xususiy yarimo’tkazgich hisoblanadi. Xususiy yarimo’tkazgichda n = p= pi.
Bunday holda tok zichligi j = e pi ( un + up) E. Elektron va kovakning
harakatchanligi bir-biriga teng bo’lmaydi. Xususiy yarimo’tkazgichlarning deyarli
ko’pshiligida un > up bo’ladi. Aralashmali yarimo’tkazgichlarda zaryad
tashuvchilar kontsentratsiyasi bir-biridan farq qiladi. Agar yarimo’tkazgich p-tip
bo’lsa, pi >ni ,n-tip bo’lsa, ni > pi bo’ladi. Shuning uchun elektronli
yarimo’tkazgichlarda tokning kovakli tashkil etuvchisini hisobga olmasak bo’ladi.
U holda j= e ni un E. Kovakli yarimo’tkazgichlarda esa tokning elektronli tashkil
etuvchisini hisobga olmasak bo’ladi, y holda to’la tokni j= e pi up E deb olish
mumkin. Bu ifodalardagi pi va ni lar tegishlicha n-yarimo’tkazgich va
pyarimo’tkazgichdagi elektron va kovfklar kontsentratsiyasi. Haqiqatan ham,
yarimo’tkazgichdan elektr toki o’tayotganda elektron va kovaklarning zichligi
muvozanat holatidagi qiymatidan o’zgarmaydi deb qarasak, unchalik kuchli
bo’lmagan elektr maydonidagi yarimo’tkazgichlarda haqiqatda ham shunday hol
kuzatiladi. Solishtirma qarshiligi 1 Om.m bo’lgan n-tip germaniy
yarimo’tkazgichda elektron toki kovak tokiga qaraganda o’n ming marta katta, p -
tip germaniy yarimo’tkazgichda esa kovak toki elektron tokiga qaraganda,
yukorida aytilgan tartibda katta qiymatga ega bo’ladi. Ko’rib chiqilgan
yarimo’tkazgichlardan o’tayotgan elektr toki elektron va kovaklarning elektr
maydonida dreyflanishi natijasida vujudga kelganligi sababli omik tok deb
atashdan tashqari dreyf toki deb ham yuritiladi. . .
|
