|
Kiritmali elektr o‘tkazuvchanlik
|
| bet | 3/37 | | Sana | 19.09.2023 | | Hajmi | 1.68 Mb. | | #82847 |
Bog'liq Amaliy elektronika ma\'ruzalar kursi mirtA, ENGLISH 301-tests 2 course, 49773, Qutb koordinatalar sistemasi-fayllar.org, Biologiya online testKiritmali elektr o‘tkazuvchanlik.
Yarimo’tkazgichli asboblarning ko‘p qismi kiritmali yarim o‘tkazichlar asosida yaratiladi. Elektr o‘tkazuvchanligi kiritma atomlari ionizatsiyasi natijasida hosil bo‘ladigan zaryad tashuvchilar bilan asoslangan Yarimo’tkazgichlar – kiritmali yarimo’tkazgichlar deyiladi.
Kremniy atomiga D.I.Mendeleev davriy elementlar tizimidagi V guruh elementlari (masalan, margumush As) kiritilsa uning 5ta valent elektronidan to‘rttasi qo‘shni kremniy atomining to‘rtta valent elektronlari bilan bog‘lanib, sakkiz elektrondan tashkil topgan mustahkam qobiq hosil qiladilar. Beshinchi elektron ortiqcha bo‘lib, o‘zining atomi bilan kuchsiz bog‘langan bo‘ladi. SHuning uchun kichik issiqlik energiyasi ta’sirida u uziladi va erkin elektronga aylanadi (1.3.a - rasm), bu vaqtda kovak hosil bo‘lmaydi. Energetik diagrammada bu jarayon elektronning donor sathi (Wd)dan o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tishiga mos keladi (1.3.b -rasm). Kiritmali atom musbat zaryadlangan qo‘zg‘almas ionga aylanadi. Bunday kiritma donor deb ataladi.
Yarimo’tkazgichli asboblar yasashda ko‘p kiritma atomlari kiritiladi (1 sm3 hajmga 1014-1018 darajadagi atomlar). Xona temperaturasida kiritmaning har bir atomi bittadan erkin elektron hosil qiladi. Kovaklar esa xususiy yarim o‘tkazichlardagi kabi kremniy atomi elektronlarining o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tishidagi termogeneratsiya hisobiga hosil bo‘ladi.
1.3 – rasm. Kiritmali kremniy panjarasining soddalashtirilgan modeli (a,v) va uning zona energetik diagrammasi (b,g)
Yarimo’tkazgich tarkibiga katta darajadagi donor kiritmaning kiritilishi erkin elektronlar konsentratsiyasini oshiradi, kovaklar konsentratsiyasi esa xususiy Yarimo’tkazgichdagiga nisbatan sezilarli kamayadi. Erkin zaryad tashuvchilar konsentratsiyasining ko‘paytmasi n-p o‘zgarmas temperaturada o‘zgarmas qoladi va faqat Yarimo’tkazgich ta’qiqlangan zona kengligi bilan aniqlanadi. SHuni yodda tutish kerak, T=300K (xona temperaturasida) kremniyda np 0,64∙1020 sm-3, germaniyda esa np 4∙1026 sm-3. SHunday qilib, agar kremniy kristalliga konsentratsiyasi 1016 sm-3 bo‘lgan donor kiritma kiritilsa, T=300 K da elektronlar o‘tkazuvchanligi n=1016 sm-3, kovaklarniki esa – atigi 104 sm-3 ga teng bo‘ladi, demak bunday kiritmali yarimo’tkazgichda elektr o‘tkazuvchanlik asosan elektronlar hisobiga amalga oshiriladi, yarimo’tkazgich esa – elektron yoki n-turdagi elektr o‘tkazuvchanlik deb ataladi. n–turdagi yarimo’tkazgichda elektronlar asosiy zaryad tashuvchilar, kovaklar esa asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar deb ataladi.
Kremniy atomiga D.I.Mendeleev davriy elementlar tizimidagi III-guruh elementlari (masalan, bor V) kiritilsa uning valent elektronlari qo‘shni kremniy atomlari valent elektronlari bilan uchta to‘liq bog‘liqlik hosil qiladilar. To‘rtinchi bog‘lanish esa to‘lmay qoladi. Uncha katta bo‘lmagan issiqlik energiyasi ta’sirida ham qo‘shni kremniy atomining valent elektronlari bu bog‘lanishni to‘ldiradi. Natijada borning tashqi qobig‘ida ortiqcha elektron hosil bo‘ladi, ya’ni u manfiy zaryadga ega bo‘lgan qo‘zg‘almas ionga aylanadi. Kremniy atomining to‘lmagan bog‘lanishi – bu kovakdir (1.3.v - rasm). Energetik diagrammada bu jarayon elektronning valent zonadan akseptor sathi (Wa)ga o‘tishiga va valent zonada kovak hosil bo‘lishiga mos keladi (1.3.g - rasm). Bu vaqtda erkin elektron hosil bo‘lmaydi. Bunday kiritma – akseptorli deb ataladi, akseptor atomlari kiritilgan Yarimo’tkazgich esa – kovak yoki r – turdagi elektr o‘tkazuvchanlik deb ataladi. r-turdagi Yarimo’tkazgich uchun kovaklar – asosiy zaryad tashuvchilar, elektronlar esa asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar hisoblanadi.
|
| |
