Elektron - teshikli o‘tish
Yarim o‘tkazgichni bir tomonini akseptorli aralashma bilan ikkinchi tomonini
esa – donorli aralashma bilan legirlashganda, maxsus xususiyatlariga ega bo‘lgan
yupqa o‘tish qatlami paydo bo‘ladi.
Bu qatlamda, diffuziya tufayli zaryad
tashuvchilari konsentarsiya katta bo‘lgan joydan konsentratsiyasi kam bo‘lgan
joyga xarakatlanadi.
Shunday qilib, p-tipdagi qatlamdan n-qatlamga teshiklar diffuziya orqali o‘tadi
n-tipidagi qatlamdan p-tipidagi qatlamga elektronlar diffuziya orqali o‘tadi. Bunda
ular qo‘shni xududlardagi teskari belgili asosiy zaryad tashuvchilar bilan birlashadi
– rekombisiylashadi. Bunday xolatda o‘tish
qatlamining chegarasida
harakatlanuvchi asosiy zaryad tashuvchilardan kamayib ketgan va n-p - o‘tish katta
qarshilikka ega bo‘lgan soha paydo bo‘ladi. Chegara qatlamining ikkala tomonida
qolgan turg‘un ionlar, o‘lchamlari bo‘yicha bir xil, ammo belgisi bo‘yicha har xil
hajmiy zar- yadlarni yaratadi: N-qatlamida - manfiy, p-qatlamida esa – musbat. Bu
qo‘sh elektr qatlami elektr maydonini yaratib, keyinchalik zaryad tashuvchilarni
o‘tishi to‘siladi va muvozanat holati paydo bo‘ladi.
N-o‘tkazuvchvanlik xududiga
tok manbaini manfiy qutibi, p-o‘tkazuvchanlik
xududiga esa – tok manbaini musbati ulanganda, maydon hosil bo‘ladi,
uning
ta’sirida elektronlar ichkariga otiladi , bu yerda – a-teskari kuchlanish va b-to‘g‘ri
kuchlanish qo‘yilgan holat deyiladi.
a)
b)
N-p-o‘tish sohasi kattalashadi, uning qarshiligi oshadi va yarim o‘tkazuvchi
diod zanjirida elektr toki amalda bo‘lmaydi. Biroq
juda kam miqdordagi asosiy
bo‘lmagan zaryad tashuv chilarning p-hududidan va n-hududidan,
katta tezlikka
ega bo‘lganlari r-p - o‘tishni sakrab o‘tadi va zanjirda juda kam miqdorda toq oqadi,
bu teskari tok deb ataladi.
Qo‘sh elektr qatlami kondensatorga o‘xshab, dielektrik o‘rnini, katta qarshilikka
ega bo‘lgan yopuvchi qatlam o‘ynaydi. Bunda hosil bo‘ladigan n-p o‘tish sig‘imi
to‘siqli nomi bilan yuritiladi va teskari yopuvchi kuchlanishga nochiziqli
bog‘langan bo‘lar ekan. Teskari kuchlanish oshishi bilan yopuvchi qatlam qalinligi
oshib boradi, sig‘im esa kamayadi
Diodga ulangan manba qutibi o‘zgarganida p-hududidagi teshiklar bir biroviga
yaqinlashadi va yarim o‘tkazgichlar chegarasiga siljiydi. N-p o‘tish torayadi, uning
qarshiligi keskin kamayadi va katta miqdordagi
elektronlarni p-hududidan n-
xududiga, demak, teshiklarni qarama-qarshi yo‘nalishga o‘tishi uchun sharoit
yaratiladi. Yarim o‘tkazgichli diodning bunday ulanganida zanjirda to‘g‘ri tok deb
nomlanuvchi, ancha katta elektr toki hosil bo‘ladi.
Yarim o‘tkazgichlarda to‘g‘ri tokning kuchi
ularga berilgan kuchlanish
miqdoriga nozichiziqli bog‘langan.
O‘tkazuvchanlikni har xil belgisi bo‘yicha ikki yarim o‘tkazgichlar chegarasida
bo‘lib o‘tayotgan jarayonni ta’rifidan kelib chiqadiki, ular ham elektron lampali
diodga o‘xshab bir tomonlama o‘tazuvchanlikka ega. Demak, yarim
o‘tkazgichlarga to‘g‘ri kuchlanish bilan yaratiladigan
elektr maydoni
yo‘naltirilganda, doid tokni o‘tkazadi va uning qarshiligi kam, bu maydonni teskari
yo‘naltirilganda esa diodni qarshiligi juda katta bo‘lib, uning zanjiridagi tok esa
juda kam bo‘ladi.
Kremniy diodining tipik nochiziqli tavsifi ko‘rsatilgan. Uning volt-amper tavsifi
I=I
0
(e
u/φ
-1) nisbati bilan ta’riflanadi, bu yerda, I
0
– p-n o‘tishni
teskari toki, u –
berilgan kuchlanish, φ-xaroratli potensial, 30ОК bo‘lganda 26 mV ga teng. Yaxshi
ko‘rinishi uchun to‘g‘ri tokning egri chizig‘i (chizmani o‘ng qismi) va teskari
tokning egri chizig‘i (chizmani chap qismi) xar hil masshtablarda qurilgan. Yarim
o‘tkazgichni metall bilan kontakti – shottki diodlar ham o‘xshash xususiyatlarga
ega.
