2.3. R–n o‘tishning teskari ulanishi
Bu holatda tashqi kuchlanish manbaining musbat qutbi n-sohaga ulanadi (2.3 - rasm).
2.3 - rasm
Kuchlanish manbaining elektr maydoni o‘tishning kontakt maydoni yo‘nalgan tomonga yo‘nalgan. Shu sababli potensial to‘siq balandligi ortadi va UK = U0 ga teng bo‘ladi. Teskari kuchlanish qiymatining ortishi r-n o‘tish kengligining kengayishiga olib keladi ( ). Amaliy hisoblarda quyidagi ifodadan foydalanish qulay:
, (2.3)
bu yerda - tashqi maydon ta’sir etmagandagi r–n kengligi, - yarim o‘tkazgich nisbiy dielektrik doimiysi, - elektr doimiy.
Potensial to‘siqning ortishi diffuziya tokining kamayishiga olib keladi. Diffuziya tokining o‘zgarishi eksponensial qonun asosida ro‘y beradi
. (2.4)
Dreyf toki potensial to‘siq balandligiga bog‘liq emasligi va I0 ga teng bo‘lganligi sababli, r-n o‘tishdan o‘tayotgan natijaviy tok
. (2.5)
Teskari ulanishda kontaktlashuvchi yarim o‘tkazgichlardan asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar chiqarib olinadi (ekstraksiya). Shu sababli teskari tok ekstraksiya toki deb ataladi.
2.4. R–n o‘tishning volt – amper xarakteristikasi (VAX)
R-n o‘tish tokining unga berilayotgan kuchlanishga bog‘liqligi I=f(U) volt–amper xarakteristika (VAX) deyiladi. (2.2) va (2.5) lar asosida umumiy holda eksponensial bog‘liqlik yordamida ifodalanadi (2.4. a - rasm).
. (2.6)
Agar r-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 eksponensial songa nisbatan birni hisobga olmasa ham bo‘ladi va kuchlanish ortishi bilan tok ham eksponensial 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 r-n o‘tishning to‘yinish toki deb ham ataladi.
a) b)
2.4 - rasm
Teskari tok to‘g‘ri tokka nisbatan bir necha darajaga kichik, ya’ni r-n o‘tish to‘g‘ri yo‘nalishda tokni yaxshi o‘tkazadi, teskari yo‘nalishda esa yomon. Demak, r-n o‘tish to‘g‘rilovchi harakat bilan xarakterlanadi va uni o‘zgaruvchi tokni to‘g‘rilashda qo‘llashga imkon beradi.
Eksponensial tashkil etuvchi temperatura ortishi bilan kamayishiga qaramay VAX to‘g‘ri shaxobchasidagi qiyalik ortadi (2.4. 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 r-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 r-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 r-n o‘tish uchun KTK 3 mV/grad darajani tashkil etadi.
(2.6) ifoda ideallashtirilgan r-n o‘tish VAX sini ifodalaydi. Bunday o‘tishda r va n-sohalarning hajmiy qarshiligi nolga teng va tok o‘tish vaqtida r-n o‘tishda rekombinatsiya jarayoni sodir bo‘lmaydi deb hisoblanadi. Real o‘tishda esa baza qarshiligi o‘nlab Omga teng bo‘ladi. Shu sababli (2.6) ifodaga r-n o‘tishdagi va tashqi kuchlanish U0 orasidagi farqni hisobga oluvchi o‘zgartirish kiritiladi
(2.7)
| 