Yarımkeçiricinin məxsusi keçiriciliyi və onun temperaturdan asılılığı

 Yarımkeçiricinin məxsusi keçiriciliyi və onun temperaturdan asılılığı

Yarımkeçiricilərdə elektrik keçiriciliyi mexanizmi bərk cismin zona nəzəriyyəsinə əsasən izah edilə bilər. Deyildiyi kimi mütləq sıfır temperaturda və heç bir aşqar olmayanda bütün elektronlar atomlararası əlaqədə iştirak edir. Bu o deməkdir ki, valent zonasındaki bütün enerji səviyyələri elektronlarla doludur, keçiricilik zonası isə boşdur. İki zona arasındakı qadağan olunmuş zonanın eni germanium üçün silisium üçün isə təşkil edir. Elektronun atomla əlaqəsini qırmaq və onun sərbəst yükdaşı- yıcısma çevrilməsi üçün o keçiricilik zonasına düşməlidir. Bunun üçün elektrona -yə bərabər və ya ondan çox əlavə enerji verilməlidir. Temperatur mütləq sıfırdan yuxarı qalxdıqca elektronların bir hissəsi əlavə enerji alaraq kovalent əlaqələri qırır, valent zonasındaki enerji səviyyəsini tərk edərək keçiricilik zonasına keçir (şəkil 3.2). Nəticədə keçiricilik zonasında sərbəst elektronlar yaranır ki, bunlara da keçiricilik elektronları deyilir. Valent zonasında əmələ gəlmiş boş yerlərə deşik (keçiricilik deşiyi) deyilir. Deşiklər elektrik və maqnit sahələrində özlərini yükü elektronun yükünə bərabər müsbət yüklü hissəcik kimi aparır. Kristalda bu cür elektron-deşik cütünün yaranması prosesinə yük daşıyıcılarının generasiyası deyilir. istilik enerjisinin təsirindən elektronların keçiricilik zonasında, deşiklər isə valent zonasında xaotik hərəkət edirlər (həqiqətdə isə deşiklərin hərəkəti elektronların bir boş səviyyədən digərinə keçməsi ilə əlaqədardır, deşiklər özləri hərəkət etmirlər). Bu hərəkətin nəticəsində elektronların bir hissəsi izafi enerjisini itirərək, keçiricilik zonasından valent zonasına qayıdaraq oradakı boş səviyyələri tutur. Bu, elektron-deşik cütünün yox olmasına gətirib çıxarır və bu prosesə yükdaşıyıcılırm rekombinasiyası deyilir. Əgər kristala xarici elektrik sahəsi təsir etsə onun təsirindən elektronların və deşiklərin hərəkətləri istiqamətlənir: elektronlar sahə qüvvə xətlərinə qarşı, deşiklər isə qonşu atomların valent elektronları ilə tutulduqlarından sıçrayışlarla sahə qüvvə xətləri istiqamətində Şəkil 3.2. Məxsusi yarımkeçiricinin zona diaqramı hərəkət edirlər. 

Temperaturun sabit qiymətindəkristalın 1sm3 həcmində elektronların və deşiklərin sayma yükdaşıyıcılarm müvazinət konsentrasiyası deyilir. Bu konsentrasiya termogenerasiya və rekombinasiya
prosesləri arasındakı termodinamiki tarazlıqla müəyyən edilir. Elektronların müvazinət konsentrasiyası n0, deşiklerinki isə p0-la işarə edilir. Kristalın keçiriciliyi hər iki növ yük daşıyıcılarının hərəkəti ilə müəyyən olunur və elektron-deşik generasiyası prosesinin intensivliyindən asılı olur. Tam cərəyan sıxlığı elektron və deşik keçiriciliyi ilə müəyyən olunan cərəyanların sıxlığının cəminə bərabərdir:



Previous Post Next Post

Contact Form