Amaliy ish № Qayta tiklanuvchan energiya qurilmalarini tanlash va parametrlarini hisoblash

P-n-silikon o'tish

Ko'pgina manbalarn-pe­re­yorug'lik ( qorong'u parametrlar) holda p - n-pe harakatlarining xususiyatlarini ko'rib bez osveshcheniya (temnovie chiqadi, biz yoritilgan p–n-o'tishlarning xususiyatlarini batafsil ko'rib chiqamiz.
O'z o'tkazuvchanlik bilan texnik kremniy 10¹⁸ m^-3 va o'ziga xos qarshilik _e 2500 Ohm m dan yuqori bo'lmagan ifloslik atomlari kontsentratsiyasini ega.odatda o'z yarim o'tkazgichlari elektr xususiyatlari valentlik zonasi va o'tkazuvchanlik zonasi o'rtasida bir energiya farq bor bo'lgan ko'ra, zonal nazariyasi tasvirlangan, deb nomlangan taqiqlangan zonasi (FIG. 5.2). O'z yarimo'tkazgichning valentlik zonasida o'tkazuvchanlik zonasida elektronlar va teshiklarning kontsentratsiyasi exp(e_g/2kT) bilan mutanosib.
Agar siz o'zingizning yarim o'tkazgichga 0,01 at buyurtma miqdori kichik miqdorda ma'lum miqdorda kirsangiz at. % , unda iflos elektr o'tkazuvchanligi paydo bo'ladi. Misol uchun, silikon Di Mendeleyev davriy tizimining IV guruh elementlariga ishora qiladi va uning valentligi to'rtga teng. Agar to'rt valentli kremniy atom kristall panjarada kamroq valentli atom bilan almashtirilsa( masalan, trivalent bor), unda erkin elektronlarni qamrab oladigan panjarada qabul qiluvchi tugun paydo bo'ladi. Qabul qiluvchi atomlarning energiya darajasi valentlik zonasi yaqinida taqiqlangan zonada joylashgan. Erkin elektronlarning yo'qligi modda orqali erkin vositalar sifatida harakatlanadigan teshiklar deb ataladigan ijobiy zaryadlangan holatlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Qabul qiluvchi atomlarning aralashmasiga ega bo'lgan yarim o'tkazgichlar osnovnix nositeley teshiklarning asosiy tashuvchilari bo'lib, p-tipli yarim o'tkazgichlar deb ataladi (fig. 5.2). Aksincha, ko'proq valentli atomlar (masalan, V guruhidan fosfor) donaramielektronlar donaridir. Donor atomlarining aralashmasiga ega bo'lgan yarim o'tkazgichlar o'tkazuvchanlik elektronlarining asosiy tashuvchilariga ega va n-tipli yarim o'tkazgichlar deb ataladi.



h₁ > E_g

h₂ = E_g

Shakl. 5.2. O'z yarim o'tkazgichining zonal tuzilishi fotonni emirish: agar (h < E_g) – fotopulsifikatsiyasi yo'q bo'lsa; h₁ > > e_g-issiqlik shaklida chiqarilgan ortiqcha energiya; h₂ = e_g-taqiqlangan zonaning kengligiga teng foton energiyasi

Har ikkala holatda ham yarim o'tkazgichlarda qarama-qarshi belgining zaryadlantiruvchi tashuvchilari mavjud, ammo ularning kontsentratsiyasi asosiy tashuvchilarga qaraganda ancha past. Ular asosiy bo'lmagan tashuvchilar deb ataladi (p-tipli material uchun elektronlar, n-tipli teshiklar).

Erkin elektronlar va teshiklar qayta tiklanishi mumkin rekombinirovat, bu esa tashuvchilarning yo'qolishiga olib keladi.
N-tipli yarim o'tkazgichlarning o'tkazuvchanligi o'z o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan materiallardan yuqori, chunki donorlarning ionlashtiruvchi energiyasi taqiqlangan zonaning kengligidan kamroq va issiqlik qo'zg'alishi bilan elektronlar o'tkazuvchanlik zonasiga o'tish osonroq.
Izbitok donornix elektronov iz materiala N-tipli materialdan ortiqcha donor elektronlar qabul qiluvchilarga, teshiklarga – teskari yo'nalishda o'tadi. Muayyan vaqtdan keyin muvozanat o'rnatiladi. O'tishning har ikki tomonida qarama-qarshi belgining zaryadlarini taqsimlash natijasida paydo bo'lgan elektr maydoni erkin elektronlar va teshiklarning kontsentratsiyasining farqidan kelib chiqadigan diffuziyani muvozanatlaydi.