Металл ва ярим ўтказгич (МЯ) контакти

^ 2.1-расм. Носимметрик металл-диэлектрик-металл таркибининг вольт-ампер тавсифи

Кучланиш ортиши билан инжекцияланувчи заряд ташувчилар ортиб бориб, таркибдаги тенг тақсимот бузилади. Диэлектрикда ҳажмий заряд ҳосил бўлиб, зарядлар томонидан чекловчи ток пайдо бўлади. Бу соҳада вольт–ампер тавсифининг квадрат қонуни кўринишида бўлади (2 қисм). Кучланиш кейинги ортишида (3 қисм) ток кучининг кескин ортишига олиб келади. ВАТнинг 4 қисмидаги ток квадрат қонунига бўйсуниб, саёз сатҳларни заряд ташувчилар томонидан тўлдирилиши ҳисобига ҳосил бўлади. 5 қисмда диэлектрикнинг тешилиши кузатилади. Беркитувчи йўналишда ток зичлиги кичик миқдорда чизиқли қонун бўйича камаяди. МДМнинг вольт–ампер тавсифи ярим-ўтказгич диодиникига ўхшаш бўлгани учун, улар тўғрилаш хоссасига эга.

Металл-диэлектрик-металл (МДМ) базаси асосида бир қатор ярим ўтказгичли асбоблар яратилган (2.2-расм).

Диэлектрик асбоблар кичик ўлчамли, шовқининг кичик сатҳига, радиация ва темпиратура ўзгаришида тавсифининг турғунлиги билан ҳарактерланади. МДМ асосидаги диодлар турли жинсли металлдан тайёрланган бўлиб, уларнинг тўғрилаш хоссаси электроддан электронларнинг чиқиш иши турлича бўлишига асосланган. Катод электроди учун электроннинг чиқиш иши катта бўлган материал индий, анод учун эса электронни чиқиш иши катта бўлган материал, масалан; олтин қўлланилади.

^ 2.2-расм. Диэлектрик диоднинг таркиби: 1-таглик, 2-сток, 3-парда, 4-исток.

Бу ҳолда тўғри йўналишида токнинг қиймати катта ва тескари йўналишда кичик қийматга эга бўлади. Шунинг учун металл-диэлектрик-металл контакти тўғрилаш хоссасига эга. Бундан қатор ярим ўтказгичли асбоблар яратилган.

^ 2.5. Металл-диэлектрик ва ярим ўтказгич (МЯД) контактларнининг асосий хоссалари

Интеграл микросхемаларда кенг қўлланиладиган транзисторлар металл-диэлектрик-ярим ўтказгич асосида яратилган.

МДЯ таркибининг ишлаш принципи ярим ўтказгичлардаги сиртқи ҳодисасиларга асосланган.

Ярим ўтказгич кристалининг сиртига технологик ишлов беришга қараб, уларнинг сирти ва ҳажмидаги хоссалар турлича бўлади. Ярим ўтказгичларга технологик ишлов бериш натижасида сиртқи энергетик зоналар ҳосил бўлиб ва бу зонага валент зонасидаги электронлар ўтади. Ярим ўтказгичнинг сиртига яқин жойларда эркин заряд ташувчилар консентрацияси оз бўлганлиги сабабли, сирт яқинида етарли катта қалинликда ҳажмий заряд қатлами ҳосил бўлади. Ярим ўтказгичнинг сиртига тик равишда электр майдони берилганда, унинг хоссаси ўзгаради. Электр майдон таъсирида эркин заряд ташувчилар консентрацияси ва ярим ўтказгичнинг узунлиги бўйича заряд ташувчиларнинг ўтказувчалиги ўзгаради. Бу ҳодисага майдон эффекти дейилади.

Ярим ўтказгичларда маълум бир эркин заряд ташувчилар сиртқи сатҳларни эгаллаши натижасида майдон эффектини сусайтиради ва сиртқи зарядни ҳосил қилади. Бу заряд ташқи электр майдон таъсири ва майдон эффектини камайтиради.

Майдон эффекти МДЯ транзисторларида кенг қўлланилади.

Ярим ўтказгич сиртига диэлектрик қатлам сўнгра унинг сиртига металл электродлар уланади. Металл электродларга кучланиш берилишига қараб, ярим ўтказгичнинг сиртқи қатлами-канал(затвор)нинг ўтказувчанлиги ўзгаради. Бу ҳодисадан майдон транзисторларида қўлланилади.