Yarımkeçiricilərdə səth hadisələri

 Yarımkeçiricilərdə səth hadisələri

Qeyri-məhdud ölçülərə malik kristalda icazə verilmiş səviyyələrin hamısı məhdud ölçülü kristalda da mövcud olur. Qəfəsənin qırılması yalnız ona gətirib çıxarır ki, kristalın səthinin yaxınlığında qeyri-məhdud kristal üçün qadağan olunmuş hədlərdə icazə verilmiş diskret səviyyələri və ya zonalar yaranır. Bu səviyyələri tutmuş elektronlar kristalın içinə daxilinə keçə bilmir və onun səthi yaxınlığında yığışırlar. Bu səviyyələrə səth səviyyələri və ya Tamm səviyyələri deyilir. Səth səviyyələri donor, akseptor və yapışma mərkəzləri ola bilərlər. Akseptor səviyyələrinin tutulması elektronların lokal yığılması, elektronların donor səviyyələrindən uzaqlaşması isə bu səviyyələrdə deşiklərin lokal yığılması deməkdir. Bunun nəticəsində səthin mənfi və ya müsbət yüklərlə yüklənməsi baş verir. Neytrallıq şərtinin ödənməsi vacibliyinə görə belə yüklənmə səthyanı qatda səthi yükü neytrallaşdıran həcmi yükü əmələ gətirməlidir. Bu, səthə onun üzərindəki yüklərin əksinə yüklənmiş daşıyıcıların çəkilib gətirilməsi və onlarla eyni işarəli yüklənmiş daşıyıcıların oradan itələnib uzaqlaşdırılması ilə həyata keçirilir. Nəticədə yarımkeçiricinin səthyanı qatı səthdəki yüklə eyni işarəli daşıyıcılara görə kasıblaşır və onlara əks işarəli daşıyıcılarla zənginləşir.

Tamamilə bunun kimi metal-dielektrik-yarımkeçirici strukturunda da elektrik sahəsinin təsirindən yarımkeçirici- nin səthyanı qatı yük daşıyıcılarla zənginləşir və kasıblaşır. Bu hadisəyə sahə effekti deyilir (şəkil 3.17). Metala müsbət və ya mənfi potensial verilir. Metal lövhədəki yükə bərabər və ona əks işarəli yük yarımkeçiricidə səth üzərində yox, onun səthyanı qatında yerləşir. Əgər yük daşıyıcıların kon- sentrasiyası çox böyük olanmetallarda səth yükünün neytrallaşması qəfəsənin bir neçə parametrinə bərabər məsafədə baş verirsə, yarımkeçiricilərdə həcmi yük çox dərinə (-10'6m-dən çox) sirayət edir. Adətən bu dərinlik ekranlamanm debay uzunluğu (LD) adlanan məsafəyə bərabər götürülür. Bu elə məsafədir ki, bu məsafədə sərbəst yük daşıyıcıları olan maddədə sahə potensialı e dəfə azalır e-natural loqarifmin əsasıdır (e =2,72). Məxsusi yarımkeçirici üçün 

Aşqarlı yarımkeçirici üçün 

Beləliklə yarımkeçiricinin səthyam sahəsində tükənmə, zənginləşmə və inversiya prosesləri müşahidə olunur.

Kasıblaşmış sahə yarımkeçiricinin səthində əsas yük- daşıyıcıları ilə eyni işarəli yük əmələ gələndə yaranır.

İnvers sahə əsas yükdaşıyıcıları ilə eyni işarəyə malik olan yüksək sıxlıqlı səthi yük olanda əmələ gəlir.

Əgər səthi yükün işarəsi yarımkeçiricidəki əsas yükda- şıyıcılarm işarəsinin əksinə olarsa onda zənginləşmiş sahə yaranır.

Elektronika- R.Hümbətov