Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent

4-Mavzu: Erkin zaryad tashuvchilarning muvozanat holatidagi 
konsentrasiyasi 
Reja: 
1- Erkin zaryad tashuvchilar 
2- aynimagan yarimo'tkazgichlar 
3- aynigan yarimo'tkazgichlar 
Erkin zaryad tashuvchilar 
Absolut noldan farqli temperaturalarda yarimo'tkazgichda elektronkovak juftliklarining 
generatsiya va rekombinatsiyasi hamda kiritmalar atomlarining ionlashuvi va neytrallashuvi sodir 
bo'ladi. Bunda elektronlar W energiyali u yoki bu energetik sathlarni egallaydilar. Muvozanat 
holatda ( T=c o n s t ) o'tkazuvchanlik elektronlari va kovaklarining o'zgarmas konsentratsiyalari 

---

yuzaga keladi. Kvant statistikasiga muvofiq elektron W energiyali sathni to'ldirish ehtimolligi 
Fermi-Dirak taqsimot qonuniga ko'ra aniqlanadi: 
Ushbu qonunda к — Bolsman doimiysi, T — tizimning absolut temperaturasi, WF — Fermi sathi 
energiyasi. W =W F boiganda f(W F)= 0,5 ekanligi ko‘zga tashlanib turibdi. Mos ravishda, \ l-f(W 
)\ ifoda valent zonadagi W energiyali sathning t o ‘ldirilm aslik ehtimolligini, ya’ni kovak hosil 
bo'lish ehtimolligini anglatadi. O'tkazuvchanlik zonadagi elektronlar konsentratsiyasi n va valent 
zonadagi kovaklar konsentratsiyasi p quyidagi ifodalardan foydalangan holda topiladi 
bu yerda: Nc, Nv — mos ravishda o'tkazuvchanlik va valent zonalardagi energetik holatlarning 
effektiv zichligi. (1.6) va (1.7) integrallar elementar funksiyalar orqali yozilmaydi. Odatda ishlati-
ladigan yarimo'tkazgichlarda ^taqiqlangan zonada joylashadi va shuning uchun (1.5) ifodaning 
maxrajidagi bimi e ’tiborga olmasa bo'ladi. Bunda zaryad tashuvchilaming energetik holatlar 
bo'yicha taqsimlanishini ifodalovchi Fermi — Dirak funksiyasi Maksvell — Bolsmanning klassik 
taqsimotiga mos keladi: 
aynimagan yarimo'tkazgichlar 
Bunday yarimo'tkazgichlar aynimagan yarimo'tkazgichlar deb ataladi. Agar yarimo'tkazgichda 
Fermi sathi 2kT ga yaqin bo'lib, zonalar chegaralari yaqinida yoki zonalar ichida joylashsa, faqat 
(1.5) ifodadan foydalanish kerak. Bunday yarimo'tkazgich aynigan yarimo'tkazgich deb ataladi. 
Yarimo'tkazgichlarda aynish kiritmalar konsentratsiyasi juda yuqori (1019 — 1020 sm-3) bo'l-
ganda sodir bo'ladi. Aynigan yarimo'tkazgichlar, xususan, tunnel diodlarni hamda tunnel teshilish-
ga ega stabilitronlarni hosil qilishda ishlatiladi 
Kiritmali yarim o'tkazgichlarda elektronlar va kovaklar konsentratsiyasini (1.10) va (1.11) ifodalar 
yordamida topish uchun Fermi sathining energiyasini bilish zarur. Lekin shunday bo‘lishiga qara-
masdan, (1.13) dan tashqari, lokal elektr neytrallik shartidan kelib chiqadigan tenglikdan foyda-
lanilsa, qiyinchilik bartaraf etilishi mumkin. Zaryadlarning saqlanish qonuniga muvofiq 
yarimo‘tkazgich elektr neytral bo'lishi, ya’ni yarimo'tkazgichdagi barcha zaryad tashuvchilar 
yig‘indisi nolga teng bolishi kerak. Shuning uchun lokal elektr neytrallik sharti umumiy ko'rin-
ishda quyidagicha yoziladi: