Sharof rashidov nomidagi samarqand davlat universiteti fizika fakulteti

Ust panjaralarning fizik xususiyatlari
Yarimo'tkazgich ust panjaralari maxsus fizik xususiyatlarga ega, ularning asosiylari quyidagilar:

• 
  energiya spektrining asl yarim o'tkazgichlariga nisbatan sezilarli o'zgarish;
  
• 
  ko'p sonli energiya zonalarining mavjudligi;
  
• 
  juda kuchli anizotropiya (ikki o'lchovlilik);
  
• 
  elektron-kovak rekombinatsiya;
  
• 
  ust panjaradagi elektronlar va kovaklarning kontsentratsiyasi sozlanadigan miqdor bo'lib, legirlanganlik bilan aniqlanmaydi;
  
• 
  zona tarkibini qayta tuzish uchun keng imkoniyatlar.
  

Yarimo’tkazgichli ust panjaralarning barcha bu xususiyatlari ushbu sun'iy tuzilmalarni yarimo'tkazgichlarning yangi turi sifatida ko'rib chiqishga imkon beradi.
Yarimo’tkazgichli ust panjaralarning energetik strukturasi va diagrammasi
Yarimo’tkazgichli ust panjaralarning fizik xususiyatlari ularning elektron spektri bilan aniqlanadi. Elektron spektrni topish uchun bir elektronli yaqinlashishda ust panjaradagi elektronning to’lqin funksiyasi (r) uchun Shredinger tenglamasini yechish kerak:
(1)
Bu yerda (z) – ust panjara yuzasiga perpendikulyar bo'lgan yo'nalish (ust panjaraning o'qi); - elektronning effektiv massasi; E - zarrachaning umumiy energiyasi; V(r) – kristall panjara potensiali; (z) – ust panjara potensiali.
Ust panjaraning potentsiali faqat ust panjaraning o'qiga to'g'ri keladigan koordinatasi z ga bog'liq bo'lgani uchun ust panjaradagi elektronlarning energiya spektri keskin anizotropdir. Uning potentsiali ust panjaraning o'qiga perpendikulyar bo'lgan tekislikdagi elektronlarning harakatiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Shu bilan birga, z o'qi bo'ylab elektronlarning harakati davri d bo'lgan maydondagi harakatga to'g'ri keladi.
Umuman olganda, ust panjaradagi elektron uchun dispersiya munosabati:
(2)
Bu yerda j – energetik minizona raqami.
Ust panjaraning potentsiali davriy bo'lganligi sababli, ust panjaraning o'qi yo'nalishi bo'yicha elektronning energiya spektri tarmoqli xarakterga ega. Ust panjara davri d kristall panjara doimiyligi a-dan kattaroq bo'lganligi sababli, hosil bo'lgan ust panjara zonalari (minizonalar) boshlang'ich yarimo'tkazgichlarning energiya zonalarining ingichka qismidir.
Yarimo’tkazgichli ust panjaradagi elektron holatlarning zichligi uch o'lchovli elektron tizimdagi tegishli qiymatdan sezilarli darajada farq qiladi. 2-rasmda ust panjaradagi elektron holatlar zichligi ning E energiyasiga bog'liqligi ko'rsatilgan. Energiya oralig'i birinchi uchta minizonani o'z ichiga oladi. Ushbu minizonalarning har birining kengligi mos ravishda E₁, E₂ va E₃ bilan belgilanadi.