Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
Электрондық-қуыстық өткел
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
| Электрондық-қуыстық өткел. Германий кристалының бір жартысының қоспасы донорлық, ал екінші жартысынікі акцепторлық болсын делік. Жартылай өткізгіш кристалдың n-типтік және р-типтік облыстарының арасындағы шекараны электрондық-қуыстық өткел немесе р-n-өткел деп атайды. Осы өткелдің қасиеттерін қарастырайық.
Жартылай өткізгіштің осы екі жарты бөліктері енді ғана жанастырылған болсын (шындығына келсек, бұл бір кристалдың екі бөлігі ғана). Сонда электрондар өздері көпшілікте болатын n-облыстан азырақ болатын р-облысқа өтуі, ал қуыстардың кері бағытта өтуі басталады. Электрондардың және қуыстардың мұндай диффузиясы (екі сұйықтың немесе екі газдың өзара диффузиясы тәрізді) кристалдың екі бөлігіндегі олардың концентрациялары теңескенге дейін созылған болар еді, тек олардың зарядтары бар. Осындай орын ауыстырулардың нәтижесінде заряд тасымалдаушылар n-облысты оң зарядтайды да, ал р-облысты теріс зарядтайды, яғни р- және n-облыстардың арасында жанасу потенциалдар айырымы пайда болады. р- және n-облыстардың шекарасындағы өткелдік АВ облыста (3.31 а-сурет) электр өрісі пайда болып, ол тоқтың негізгі тасымалдаушыларының шекара арқылы одан арғы диффузиясына кедергі жасайды, ол негізгі тасымалдаушыларды кері қарай өз облысына лақтырып тастап отырады (3.31,б-суреттегі 1). Тек кинетикалық энергиялары жеткілікті жоғары болатын қуыстар мен электрондар ғана өрістің қарсылығын жеңіп, өткел арқылы өте алады (3.31,б-суреттегі 2). Екінші жағынан бұл өріс негізгі емес тасымалдаушылардың кері қарай өтуін тудыра алады: қуыстар n-обылыстан р-облысқа және электрондар р-облыстан n-облысқа. Шындығында да, р-облыста хаосты қозғалыстағы еркін электрон А өткел қабат шекарасын өтсе болды, ол бірден өрістің күшімен n-облыстан бір-ақ шығады; n-облыстағы қуыстың жағдайы да дәл осындай болады. Осының нәтижесінде АВ өткел қабатта, оның өрісі тудыратын, қуыстардың р-облыстан n-облысқа диффузиялық ағыны қуыстардың n-облыстан р-облысқа қарай қарсы ағынымен теңесетіндей потенциалдар айырымы (бір вольтқа жуық) пайда болады. Осымен бір мезгілде электрондардың да қарама-қарсы ағындары теңеседі. Қуыстар мен электрондардың қорытқы ағыны нөлге тең болады. АВ өткел қабатта зарядтардың қозғалғыш тасымалдаушылары жоқ дерлік, олар онда тоқтап тұра алмайды, олар өткел арқылы жып етіп өте шығады. Өткел қабатта тек акцепторлық қоспаның локалданған иондары (АО облыста) және донорлық қоспаның локалданған иондары ғана (ВО облыста) қалады. Осы облыстарда р- және n-облыстардың зарядтары жинақталған, кристалдың қалған бөлігі электр нейтрал болады. Қалыңдығы бар болғаны 1 мкм (10-6 м) болатын қозғалғыш заряд тасымалдаушылары азайтылған өткел қабаттың кристалдың басқа бөліктерімен салыстырғанда кедергісі өте жоғары болады; сондықтан, р - n - өткелі бар кристалды тізбекке қосқан кезде кристалға келтірілген кернеу түгелдей дерлік р - n - өткелде жинақталады. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|