Жартылайөткізгіштердегі токтар. Дрейф және диффузия.

Жартылайөткізгіштерде электр заряды қозғалысының екі түрлі механизмі мүмкін:

1) Дрейф – заряд тасымалдаушылардың электр өрісі әсерінен қозғалысы (4 сурет);

4 Сурет – Заряд тасымалдаушылардың дрейфтіу механизмі [6]

Электр өрісі әсерінен пайда болатын ток – дрейфтік ток.

2) Диффузия – еркін заряд тасымалдаушылардың материалдың көлемі бойынша біркелкі емес болып таралуы әсерінен туындайтын қозғалысы. Диффузия үрдісі негізгі екі параметрмен бағаланады:

- τ_n – артық, тепе-теңдік емес заряд тасмыладаушылар өмір сүру уақыты. Егер өткізгіштің қандай да бір аймағында n₀ артық, тепе-теңдік емес заряд тасымалдаушылар туғызсақ және қандай да бір уақыт мезетінде заряд тасымалдаушыларды туғызатын әсерді тоқтата қойсақ, онда диффузиялық күштердің әсерінен артық концентрация кеми бастайды, яғни, материалдың барлық көлеміне жайылады. Бастапқы n₀ концентрция е есе кемитін уақыт (тегістелуге кететін уақыт) тепе-теңдік емес зарядтардың өмір сүру уақыты болып табылады. - l_n – диффузиялық ұзындық, диффузия әсерінен артық зарядтардың ену тереңдігін көрсететін ара қашықтық.

2 ЖАРТЫЛАЙӨТКІЗГІШ МАТЕРИАЛДАРДАҒЫ

ЭЛЕКТРЛІК АУЫСУЛАР

Жартылайөткізгіш материалдарда арнайы электрлік қасиеттері әртүрлі аймақтар жасалады. Жартылайөткізгіштердің осындай электрлік қасиеттері әртүрлі аймақтарының түйіскен тұсындағы қабат электрлік ауысу деп аталады. Жартылайөткізгішітк материалдардың аймақтарының арасында болатын ауысу түрлері 5 суретте келтірілген.

5 Сурет – Материалдардағы ауысу түрлері

Металлдық-жартылайөткізгіштік. Металлдан және жартылайөткізгіштен электронның шығу жұмысы шамасының қатынастарына қарай (A_Me > < A_ж/ө) металл-жартылайөткізгіш шекарасында екі түрлі ауысу болады:

Омдық контакт – берілген кернеудің бағытына тәуелсіз және төмен кедергілі ауысу қабаты. Электр сигналдарын жартылайөткізгіштерге өткізу үшін омдық өткізгіш ретінде қолданылады.

Түзеткіш контакт – бірбағытты өткізгіштікке ие электрлік ауысу, Шоттки диодтарында қолданылады [5].

2.1 р-n-ауысу (Электрондық-кемтіктік ауысу)

Әртүрлі типті екі жартылайөткізгіштерді механикалық контактіге келтіру арқылы р-n-ауысуды алу мүмкін емес, оған себеп:

- біріншіден, жартылайөткізгіштердің беткі қабатын жақсы диэлектрик болатын тотық басып жатады;

- екіншіден, екі жартылайөткізгіштердің арасында әрқашан атомаралық қашықтықтан қалың ауа қабаты болады.

Сондықтан, р-n-ауысу басқа тәсілмен алынады. Олардың негізгілері:

1. Құйма әдісі (жартылайөткізгіш пластинасына қажет қоспасы бар металл немесе құйма балқытылып құйылады).

2. Диффузиялық әдіс.