potensiallar farqiga UK
n p
teng bo‘lgan potentsial to‘siq yuzaga keladi. UK
kattaligi dastlabki yarim o‘tkazgich material ta’qiqlangan zona kengligi va kiritma kontsentratsiyasiga bog‘liq bo‘ladi. p-n o‘tish kontakt potensiallar farqi: germaniy
uchun UK 0,35 V, kremniy uchun esa = 0,7 V.
P-n o‘tish kengligi l0
UK ga proportsional bo‘ladi va mkmning o‘nlik yoki
birlik qismlarini tashkil etadi. Tor p-n o‘tish hosil qilish uchun katta kiritma kontsentartsiyasi kiritiladi, l0 ni kattalashtirish uchun esa kichik kiritmalar kontsentratsiyasi qo‘llaniladi.
P-n o‘tishning volt – amper xarakteristikasi (VAX)
P-n o‘tish tokining unga berilayotgan kuchlanishga bog‘liqligi I=f(U) volt–
amper xarakteristika (VAX) deyiladi.
I I0
eqU0 / kT
1.
Agar p-n o‘tishga to‘g‘ri kuchlanish berilgan bo‘lsa, U0 kuchlanish ishorasi –
musbat, teskari kuchlanish berilgan bo‘lsa esa - manfiy bo‘ladi. UTUG 0,1 V bo‘lsa eksponentsial songa nisbatan birni hisobga olmasa ham bo‘ladi va kuchlanish ortishi bilan tok ham eksponentsial ortib boradi. Teskari kuchlanish berilganda esa -0,2 V kuchlanish qiymatida tok I0 qiymatiga yetib keladi va keyinchalik kuchlanish qiymati o‘zgarmaydi. I0 kattaligi shu sababli teskari ulangan p-n o‘tishning to‘yinish toki deb ham ataladi.
Teskari tok to‘g‘ri tokka nisbatan bir necha darajaga kichik, ya’ni p-n o‘tish to‘g‘ri yo‘nalishda tokni yaxshi o‘tkazadi, teskari yo‘nalishda esa yomon.
a) b)
2- rasm
Demak, p-n o‘tish to‘g‘rilovchi harakat bilan xarakterlanadi va uni o‘zgaruvchi tokni to‘g‘rilashda qo‘llashga imkon beradi.
Eksponentsial tashkil etuvchi
eqU0 / kT temperatura ortishi bilan kamayishiga
qaramay VAX to‘g‘ri shaxobchasidagi qiyalik ortadi (2. b-rasm). Bu hodisa I0ni temperaturaga kuchli to‘g‘ri bog‘liqligi bilan tushuntiriladi. To‘g‘ri kuchlanish berilganda temperatura ortishi bilan tok ortishiga olib keladi. Amaliyotda p-n o‘tish VAXga temperaturaning bog‘liqligi kuchlanishning temperatura koeffitsienti (KTK) deb ataladigan kattalik bilan baholanadi. KTKni aniqlash uchun temperaturani o‘zgartirib borib, o‘zgarmas tokdagi p-n o‘tish kuchlanishini o‘zgarishi o‘lchab boriladi. Odatda KTK manfiy ishoraga ega, ya’ni temperatura ortishi bilan o‘tishdagi kuchlanish kamayadi. Kremniydan yasalgan p-n o‘tish uchun KTK 3 mV/grad darajani tashkil etadi.
(1) ifoda ideallashtirilgan p-n o‘tish VAX sini ifodalaydi. Bunday o‘tishda r va n-sohalarning hajmiy qarshiligi nolga teng va tok o‘tish vaqtida p-n o‘tishda rekombinatsiya jarayoni sodir bo‘lmaydi deb hisoblanadi. Real o‘tishda esa baza qarshiligi o‘nlab Omga teng bo‘ladi. Shu sababli (2) ifodaga p-n o‘tishdagi va
tashqi kuchlanish U0 orasidagi farqni hisobga oluvchi o‘zgartirish kiritiladi
I I0
eq( U0 rb I )/ kT
(2)
| 