|
Namangan Institute of Engineering and Technology nammti uz
Pdf ko'rish
|
| bet | 207/693 | | Sana | 13.05.2024 | | Hajmi | 15,56 Mb. | | #228860 |
Bog'liq ТўпламKalit so‘zlar: Elektron, yarimo’tkazgich, enegetik holatlar zichligi, ossillyatsiya
.
So‘nggi yillarda dunyoda mikro, nano va optoelektronik qurilmalarni yaratish muammosini
o‘rganishga qiziqish tobora ortib bormoqda, ularning asosiy elementlari kvant o‘ralar asosidagi
yarimo‘tkazgichlar hisoblanadi. Kvant o‘raning o‘tkazuvchanlik va valentlik sohalaridagi elektronlar
va teshiklarning energetik spektri kvant o‘rali yarimo‘tkazgichlarining eng muhim xarakteristikasi
hisoblanadi.
Ko‘ndalang kvantlovchi magnit maydon mavjud bo‘lmaganda, kvant o‘raning ruxsat etilgan
sohasidagi zaryad tashuvchilarning
,
e
h
n
n
E E
energetik spektri va elektronlar va teshiklar uchun
,
e
h
n
n
to‘lqin funksiyasi bir elektronli Shredinger tenglamasidan osongina topiladi:
2
2
2
2
2
2
(z)
(z)
(z)
2
(z)
(z)
(z)
2
e
e
e
c
n
n
n
e
h
h
h
V
n
n
n
h
E
E
m
z
E
E
m
z
(1)
Bu yerda, m
e
, m
h
- elektronlar va teshiklarning effektiv massalari. E
c
, E
V
kvant o‘raning
o‘tkazuvchanlik va valentlik sohalarining chekka sohalari, E
c
(z), E
V
(z) esa kvant o‘raning tavsiflovchi
energiyaga bog‘liq funksiyalardir. O‘tkazuvchanlik sohasidagi zaryad tashuvchilarning harakati va
kvant o‘raning valentlik sohasi XY tekisligi bo‘ylab cheksiz bo‘lib qoladi yoki bunday tekislikdagi
elektronlar va teshiklarning energetik spektri uzluksiz bo‘ladi. Ammo Z o‘qi bo‘ylab elektronlar va
teshiklarning harakat energiyasi kvantlangan bo‘ladi. Demak, kvant o‘raning ruxsat etilgan
sohasidagi elektronlar va teshiklarning umumiy energiyasini dispersiyaning parabolik qonuni uchun
quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi:
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
,
, d, n
2
2
,
, d, n
2
2
e
c
e
e
c
ex
ey
e
e
e
p
V
h
h
V
hx
hy
h
h
h
E
E k
E
k
k
n
m
m d
E
E k
E
k
k
n
m
m d
(2)
Endi kvant o‘raning o‘tkazuvchanlik va valentlik sohalaridagi elektronlar va teshiklarning
diskret Landau sathlarini haroratga bog‘liqligini ko‘rib chiqaylik. Ko‘ndalang va kvantlovchi magnit
maydon to‘g‘ri burchakli kvant o‘raning ruxsat etilgan chegara sohalariga kuchli ta
ʼ
sir qiladi. Bu esa
kvant o‘raning o‘tkazuvchanlik sohasi tubini va valent sohasi shipini “harakatlanishi” ga olib keladi.
Bu energetik holatlar zichligi ossillyatsiyalarida ham namoyon bo‘ladi. Bunda kvant o‘raning valentlik
sohasidagi va o‘tkazuvchanlik sohasidagi zaryad tashuvchilarning XY tekisligi bo‘ylab harakati
chegaralanadi, ya
ʼ
ni zaryad tashuvchilarning bu yo‘nalishdagi energiyasi kvantlanadi. Demak, spinni
hisobga olmagan holda ko‘ndalang kvantlovchi magnit maydondagi kvant o‘raning ruxsat etilgan
sohasida erkin zaryad tashuvchilarning energiyasi (2) ga ko‘ra quyidagicha yozish mumkin:
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
,
, d, n
2
2
1
,
, d, n
2
2
e
L
p
L
d
e
e
e
c
c
e
c
c
e
e
d
h
h
h
V
c
h
V
c
h
h
E
E
E
N
n
m d
E
E
E
N
n
m d
(3)
Bu yerda
L
e
N
va
L
h
N
- kvant o‘raning o‘tkazuvchanlik va valentlik sohasidagi elektronlar va
teshiklarning Landau sathlari soni.
Kvant o‘raning o‘tkazuvchanlik va valentlik sohalaridagi energetik holatlar zichligi
ossillyatsiyalari kichik o‘lchamli materiallarining muhim energetik xarakteristikasi hisoblanadi.
Xususan, kvantlovchi magnit maydon ta
ʼ
sirida zaryad tashuvchilarning energetik spektrining
|
| |
