Жартылай өткізгіштік материалдар

12-дәріс

Тақырыбы: Жартылай өткізгіштік материалдар

1) Жартылай өткізгіштер туралы жалпы мағлұматтар. Жартылай өткізгіштің жіктелуі

2) Жартылай өткізгіштердің электр өтікізгіштілігі (жеке жартылай өткізгіштер, электр өткізгіштіліктің табиғаты және жартылай өткізгіштердің негізгі сипаттамалары)

3) Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштілігіне сыртқы факторлардың әсері (жылулық энергияның ықпалы, параметрлердің температурадан, электр өрісінің кернеулігінень және жарықтықтан тәуелділігі).

1) Жартылай өткізгіштер туралы жалпы мағлұматтар. Жартылай өткізгіштің жіктелуі

Қалыпты температура кезінде меншікті кедергілері өткізгіштерден жоғары, бірақ диэлектриктерден төмен электрондық электр өткізгіштігі бар заттардың үлкен тобын жартылай өткізгіштерге жатқызады (12.1 кесте).

Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі сыртқы энергетикалық әсерлерге және негізгі жартылай өткізгіштің денесіне ендірілген шамасы мардымсыз әртүрлі қоспаларға тәуелді болады.

Жылулық фото және сызықты емес резисторлардың әрекет ету принципі температура, жарық, электр өрісі, механикалық қысым және т.б. әсерлерінен жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігін басқару мүмкіндігіне негізделген.

Кесте 12.1 — Тұрақты кернеу және 20 °С кезіндегі электротехникада әртүрлі кластарға жататын заттардың меншікті кедергілері

Заттардың класы ρ, Ом·м ρ — ның мәні бойынша дәреже саны Температураның кең интервалында α_ρ таңбасы Электр өткізгіштіктің түрі

Өткізгіштер 10-8 -10-5 3 Болымды Электрондық

Жартылай өткізгіштер 10-6 -108 14 Теріс Электрондық

Диэлектриктер 107 -106 9 Теріс Иондық және электрондық

Жартылай өткізгіштердің электрондық (n) және кемтіктік (p) түрлері болғандықтан олардан p – n ауысуы бар бұйымдарды жасауға жағдай туады. Ондай бұйымдарға үлкен және шамалы қуатты түзеткіштер, күшейткіштер және генераторлар жатады. Жартылай өткізгіштік жүйелерді әртүрлі энергия түрлерін электр энергиясына түрлендіру үшін пайдаланылады. Мысал ретінде күн батареялары мен жылу – электрлік генераторларды алуға болады. Жартылай өткізгіштер арқылы температураны бірнеше ондыққа төмендетуге болады. Қазіргі уақытта жартылай өткізгіштер жарықтың дабыл көздерін құруға және электронды есептеу машиналардан ақпаратты шығаратын құрылғыларда пайдаланылады.

Жартылай өткізгіштер қыздыру элемент (силит оқтамалар), радиоактиктік сәулеленудің индикаторлары, магнит кернеуліктің өлшегіші (Холлдың түрлендіргіштері) болып жұмыс істейді.

Әдетте пайдаланатын жартылай өткізгіштер екі түрге бөлінеді: жай жартылай өткізгіштер (бір химиялық элементтің атомдарынан құралады) және күрделі жартылай өткізгіштер (екі немесе одан да көп химиялық элементтің атомдарынан құралған). Қазіргі уақытта әйнекті және сұйық жартылай өткізгіштер қолданылатын болды. Жай жартылай өткізгіштердің саны онға жақындады, техникада маңызды ерекше – кремний және германий (12.2 – кесте).

Күрделі жартылай өткізгіш ретінде Менделеев кестесінің әртүрлі топтардың элементтерінің қосындылары болады, мысалы SiC. Жартылай өткізгіш құралдарда тирит, силит және т.б. жатады.

12.2 Кесте — Жай электронды жартылай өткізгіштер

Элемент Менделеев кестесіндегі тобы Тыйым салынған зонаның кеңдігі

эВ *10^(-19) Дж

Бор

Кремний

Германий

Фосфор

Мышьяк

Күкірт

Селен

Теллур

Иод III

VII 1,1

1,12

0,72

0,5

1,2

2,5

1,7

0,36

1,25 1,76

1,79

1,15

2,4

1,92

2,72

0,58

2,00

Жартылай өткізгіштерден жасалған аспаптардың мынадай артылықшылықтары бар: 1) үлкен уақытта жұмыс істеуі; 2) салмағы мен мөлшерінің азғантайлығы; 3) құрылысының жайлылығы және беріктігі; 4) қызу жіптің жоқтығы, аз қуатты тұтынуы, инерцияның аздығы; 5) жалпы өндіріс кездегі үнемділігі.

Қатты дененің электроникасының дамуына байланысты қазіргі уақытта электронды құрылғылардың және аспаптардың бүтіндей тұтас шығару өндірісі меңгерілді. Бұл техниканың бағыты микроэлектроника деп аталады. Микроэлектрониканың көмегімен күрделі кибернита жүйелерді құру мәселелерді шешіп космосты меңгерудің, биология және медицина салаларында зерттеулерді өткізудің мүмкіншілігі туды. Жартылай өткізгіш элементтерден құралған электронды сұлбаларда қуат шығындарын кенет қысқарту арқылы бұл жағдайда жүзеге асыруға болады.

Меншікті жартылай өткізгіш – оның электр өткізгіштігіне әсер ететін қосындылары жоқ жартылай өткізгіш. Жартылай өткізгіштердің тиым салынған зонасы диэлектриктерге қарағанда енсіздеу болады, ал сондықтан сыртқы энергетикалық әсерлік арқылы оны өтіп шығуға шама бар (12.1 — сурет). Егер де жартылай өткізгіште ерікті электрондар жоқ болса (0 К кезде) оған ынта салынған электр потенциалдардың айырмашылығы токты тудырмайды. Егер де тию зонадан электрондарды асырып жіберуге жеткілікті сырттан энергия келтірсе, онда ерікті болған электрондар электр әсерімен қозғалып жартылай өткізгіштің электронды электр өткізгіштігін құрады.

Сурет 12.1 — Жартылай өткізгіштің энергетикалық диаграммасы 0 К кезде а) – электрондармен толтырылған зона; б) – тыйым салынған зона; в) – ерікті энергетикалық шектердің зонасы

Толтырылған зонада электрон кеткеннен кейін «тесік» құрылады, ал сол себептен жартылай өткізгіште пайда болған тесіктерді толтыратын электрондардың жылжуы пайда болады және электр өрістің әрекетімен тесіктің өріске қарай бағыты болымды бөлшек сияқты. Электрондардың ерікті күйге өтуі процесі электрондардың әдетті қалпына қайтумен бірге өтеді. Нәтижесінде заттың ішінде тепе – теңдік орнатылады, яғни ерікті зонаға өтетін электрондардың саны толтырған зонаға қайтатын электрондар санына тең болады.

Температура өскенде ерікті электрондардың саны үлкейеді, ал температура абсолюттік нөлге дейін төмендегенде нөлге дейін азаяды. Сонымен, температура өзгергенде заттардың электр өткізгіштіктері әртүрлі болады.

Ерікті күйге өтуге керекті энергияны жылылық қозғалыстан басқа энергия көздерінен, мысалы, жарықтан, электрондар және магнит өрістерінен және т.б. алуға болады.

Заттың атомдарының электр қасиеттері өзара әрекеттестік жағдайымен белгіленеді, ал сол себептен тап осы атомның міндетті ерекшелігі болмайды. Мысалы, алмас түрде көміртегі – диэлектрик, ал графит түрде — өткізгіш.

Қосындылар және кристалды тордың ақаулары қатты денелердің электр қасиеттеріне үлкен әсер етеді.

Жартылай өткізгіштердің тыйым салынған зонаның кемдіктері 12.2 кестеде көрсетілген. Ең кең пайдаланылатын жартылай өткізгіштер үшін ол тең ( 0,8 – 4) 10-19 Дж (0,5 – 2,5)эВ.

12.1 б суретте жартылай өткізгіштің энергетикалық диаграммасы келтірілген, яғни мұндай зонаға жартылай өткізгіштің ерікті энергетикалық шектер (өткізгіштік зонаға) электрондар тек толтырылған зонадан (валенттік зонадан) жеткізіп береді.

12.1 в суретте жартылай өткізгіштердің энергетикалық диаграммасына қосындылардың әсерлігі: а — өздік ЭӨ; б – донорлық қосындысы бар ЖӨ (n — түрлі); в – акцепторлық қосындысы бар ЖӨ (р – түрлі).

Энергия шектері бойынша электронды таралуы кейбір Т температураға сәйкес өткізгіштік зонаға, валенттік зонаға сәйкесті тесіктерді құрып, бірнеше электрондар өтіп кетті. Жартылай өткізгіште бір мезгілде екі қарама – қарсы заряд құрылғандықтан, заряд тасушылардың жалпы саны өткізгіш зонадағы электрондар санынан екі есе көп болады, яғни

n_0i =p_0i; n_0i+p_0i=2n_0i. (12.1)

Қалып жатқан жағдайда меншікті өткізгіштікке тең

γ=en_oi u_n+ep_oi u_p. (12.2)

Қоздыру және зарядтардың қайта қосылу процестерінің нәтижесінде дененің қандай да температура болған кезде қоздырылған тасушыларын шоғырлануының тепе – теңдігі орнатылады.

электрондардың

n_oi=2N_с ехр(-W/2kT) (12.3)

тесіктердің

p_oi=2N_в ехр W/2kT , (12.4)

мұнда W — тыйю зонаның кеңдігі; Nc – ерікті зонадағы жартылай өткізгіштің көлем бірлігіндегі энергетикалық шектердің саны; Nв – валенттік зонадағы сол жағдай.

Екіге тең коэффициент әрбір энергетикалық шекте екі электрон болудың мүмкіншілігін көрсетеді. (12.2) теңдіктегі электрондардың жылжымалығы және тесіктердің жылжымалығы бірдей емес.

Қоспалы жартылай өткізгіштер. Жартылай өткізгіш аспаптарда көбінесе қоспалы жартылай өткізгіштерге бөтен түрлі атомдар алынады. Олар температураның жұмыстық аралығында ерікті зарядтың ерікті тасушылары болады. Бұдан басқа қоспа ретінде кристалды тордың түйіндер арасындағы атомдар және иондар және т.б. Егер де қоспалы атомдар кристалды тордың түйіспесінде орнатылса, онда оларды алмастырма қоспа деп атайды, егер де түйіспелердің арасында орнатылса, онда оларды енгізу қоспа деп атайды. Қоспалардың шоғырлануы шамалы кезде олардың атомдары жартылай өткізгіш торында бір – бірінен үлкен аралықта орнатылады да, өзара әрекеттестікке түспейді, ал сол себептен олардың энергетикалық шектері бөлек ерікті атомдікі сияқты. Бірінші қоспалы атомнан екінші қоспалы атомға тікелей электронның өтуі өте шамалы. Бірақ та қоспалар жартылай өткізгіштің өткізгіштік зонасын немесе электрондармен қамтамасыздандырады немесе валенттік зонадан қабылдайды.

Донорлар. Сыртқы энергетикалық әсерлік жоқта (жылулық, жарықтық) толтырған қоспа шектер тыйым салынған зонаның «түбі» қасында орнатылған (12.1 б суретті қараңыз). Сонымен, қоспалы атомдардың активтеу энергиясы негізгі жартылай өткізгіштің тыйым салынған зонаның кеңдігінен аз, сондықтан денені қыздырған кезде қоспаның атомдарын жөнелту тор электрондарын қоздырудан озып кетеді. Бір – бірінен алыстаған қоспалы атомдардың болымды зарядтары кристалл бойынша емін – еркін жылжи алмайды, сол үшін электр өткізгіштікке қатынаспайды. Мұндай қоспасы бар жартылай өткізгіштіктік электрондардың шоғырлануы валенттік зонадан өткізгіштік зонаға өткен электрондар арқылы пайда болған тесіктердің шоғырлануынан жоғары болады да, n – түрлі жартылай өткізгіш, ал өткізгіш зонаға электрондарды жөнелтетін қоспа – донор деп аталады.

Акцепторлар. Басқа қоспалар валенттік зонаның «төбесі» қасында негізгі жартылай өткізгіштің тыйю салынған зонада жататын толтырылмаған шектерді кіргізеді. Бірінші кезекте жылулық қоздыру валенттік зонадан осы бос қоспалы шектерде электрондарды жеткізеді. Қоспа атомдардың бір – бірінен бөлектеніп кеткендіктен қоспалы шектерге жеткізілген электрондар электр өткізгіштікке қатыспайды. Мұндай жартылай өткізгіштің тесіктерінің шоғырлануы валенттік зонадан өткізгіштік зонаға өткен электрондардың шоғырлануынан жоғары болады да, оны p-түрлі жартылай өткізгіш, ал жартылай өткізгіштің валенттік зонасынан электрондарды алып қалатын қоспалар – акцепторлар деп аталады.

Тап осы жартылай өткізгіштерге шоғырланулар көп заряд тасушылар — негізгі, ал шоғырланулары аз – негізгі емес деп аталады. Мысалы, n – түрлі жартылай өткізгіште электрондар негізгі тасушылар – тесіктер – негізгі емес; p – түрлі жартылай өткізгіште негізгі тасушылар – тесіктер, негізгі емес – электрондар. Қоспалы электр өткізгіштік өзінің пайда болуына қарағанда аздау энергетикалық әсерлікті талап етеді (электрон – вольттың ондық немесе жүздік бөлігін), сол себептен ол төменгі температуралар (өздік электр өткізгіштікке қарағанда) кезде пайда болады.

Жылулық энергияның әсерлігі: а) заряд тасушылардың шоғырлануының температуралық тәуелділігі. Жартылай өткізгіштің ішіндегі тасушылардың шоғырлануы температураға және қоспалардың шоғырлануына тәуелді. Төменгі тасушылар саласында а және б нүктелер арасындағы төменгі сынықтың ауданы қоспалар себепші болған тек тасушылардың шоғырлануын мінездейді. Тік сызықтың еңкеюуі қоспалардың WД1 энергиясымен анықталады. Температура өскенде қоспалы атомдардың электронды қорлары таусылғанша қоспалармен қамсыздандыратын тасушылардың саны үлкейеді (б нүктесі). б–в ауданында қоспалар таусылады, ал электрондар тыйю зонадан әлі өтпейді. Қисықтың тұрақты шоғырлануы бар участікті қоспалардың таусылу саласы деп атайды. Температураның одан арғы өскені электрондардың тыйю зона арқылы өту әрекеті ретінде тасушылардың кенет өсуіне келтіреді (в–и участкесі). Бұл ауданның еңкеюуі жартылай өткізгіштің W тыйю зонаның кеңдігін мінездейді.

Сурет 12.2 — Әртүрлі донорлық қоспалар кездегі (NД3 > NД2 >NД1 >WД1>WД2) жартылай өткізгіштің ішіндегі заряд тасушылардың шоғырлануының температурадан тәуелділігі

12.2 суреттен жартылай өткізгіштің ішіндегі қоспалар шоғырлау өскен кезде а–б ( немесе 2-д) ауданнан (мұнда шоғырлау қоспалармен қамтамасыз етіледі) б–в ауданға өтуі (қоспалардың таусылуына сәйкесті) жоғары температура жағына ығысқаны көрініп тұр. Қоспалардың жеткілікті үлкен шоғырлау болған кезде (WД3≈ 0) қисық ж — з және з–и екі ауданнан құралады: бірінші ауданда тасушылар тыйю зонадан өте бастайтын кездегі температураға дейін зарядтың шоғырлануы тұрақты.

б) Тасушылардың жылжымалылықтарының температуралық тәуелділігі.

Зарядтың тасушыларының жылжымалылықтары

u=e/m^* ∙τ=e/m^* ∙l_ср/v_т (12.5)

Үлкен жылжымалық зарядтың тасушыларының m массасының аздығымен τ ерікті аралық қашықтық уақыт үлкендігімен немесе реаксация уақытымен қамтамасыз етіледі. Жартылай өткізгіштіктерде зарядтың тасушыларының массасы ерікті электронның массасынан не үлкен, не аз болуы мүмкін. Өрісті түсіргеннен кейін тоқтың азаюын мінездейтін релаксация уақыты соққыласу жиілігі және неғұрлым олар қарқынды болса, соғұрлым релаксация уақыты, сол себептен жылжымалылық азаяды. Бөлмелік температура кезде ерікті электрондардың Vж жылулық қозғалысының орташа жылдамдығы 105 м/с маңайында. Сондықтан электронның толқын ұзындығы 7 нм маңайында, ал металдарда ол, 5 нм маңайында. Кейбір таза жартылай өткізгіштердің жылжымалылығы өте жоғары (10 м2 В/с және оданда үлкен), басқалардікі өте төмен (10-4 м2/В с). Кіші мәні бар жартылай өткізгіштің ерікті аралық қашықтықтың ұзындығы торлардағы атомдар арасындағы аралықтың үлесіне тең. Керекті ерікті аралық қашықтықтың ұзындығы көршілес атомдардың аралықтарынан кем болмауы керек. Жылжымалылықтың температурадан тәуелділігіне әртүрлі әсер ететін жартылай өткізгіштің ішіндегі заряд тасушыларының шашырап тарауына себепші болатындар: 1) кристалды тордың атомдарының жылулық тербелуі; 2) қоспалар; 3) тордың ақаулары (бос түйіндер, жарықтар және т.б.).

Заряд тасушылардың шашылып таралуы тордың жылулық тербелуінде және ионизацияланған қоспаларда өтеді. Бұл екі шашылып таралудың жағдайы жылжымалықтың температурадан тәуелділігінде екі ауданның пайда болуына келтіреді. Тасушылардың шашырап таралуы тордың жылулық тербелуіндегі lорт ерікті аралық қашықтықтың ұзындығы әртүрлі жылдамдықтары бар заряд тасушыларға бірдей болады және жартылай өткізгіштерге, абсолюттік температурасына кері пропорционалды. Сондықтан, (5.5) теңдеуден шығады l_ср ~ l/T, ал v_т ~ √T болғандықтан

u~1/T^(3/2) (12.6)

Төмен температуралар кезде жылулық шашырап тарау (12.6) сәйкес шамалы болады да, атомдық торлары бар заттарды ионизацияланған қоспалардағы тасушылардың шашырап тарауы басымды болады. Сондықтан еркінді аралық қашықтықтың ұзындығы температура өскенде (12.6) сәйкес l_ср ~ T^2, ал жылжымалылықтың әртүрлі қоспалары кездегі температурадан тәуелділігі.

Сурет 12.3 — Жылжымалықтың нәтижелі температуралық тәуелділігінің максимумы (а), (б) жартылай өткізгіштердің меншікті өткізгіштерінің температуралық тәуелділігі

Егер де заряд тасушылардың шашырап тарауында екі жағдай қатынасатын болса, онда жылжымалықтың нәтижелі температуралық тәуелділігінің максимумы болады. (12.3 а — суретті қараңыз).

Максимумдардың орындары қоспалардың шоғырлануына тәуелді. Шоғырлану үлкейгенде максимумдар жоғары температуралар саласында ығысады. 12.3 б — суретте жартылай өткізгіштердің меншікті өткізгіштерінің температуралық тәуелділігі жартылай өткізгіштің меншікті өткізгіштік температуралық тәуелділігі заряд тасушылардың шоғырлау және жылжымалылық өзгерулерінің нәтижесі болады. Төмен температуралар саласында жартылай өткізгіш қоспалы электр өткізгішпен мінезделеді, жоғары температуралар саласында — өздік электр өткізгішпен (12.4 – суретті қараңыз).

Сурет 12.4 — Жартылай өткізгіштердің әртүрлі қоспалар шоғырлау кездегі (NД1<NД2<NД3) меншікті өткізгіштің температурадан қисықтары

12.4 суреттегі қисықтар арқылы жартылай өткізгіштердің тыйю зонасының W кеңдігімен бірге қосып, W_Д активтендірушілік энергиясын табуға болады. 12.5 және 12.4 суреттер негізінде қоспалы электр өткізгіштік саладағы қисықтардың еңкейген сызықты аудандар үшін жазуға болады.

ln⁡n=ln⁡A—b 1/T немесе ln⁡γ=ln⁡A—b 1/T (12.8)

бұдан шығады

γ=A ехр (—b/T). (12.9)

A және b тап осы жартылай өткізгішті сипаттайтын тұрақтылар

b=W/2k, (12.10)

мұнда W – активтендірушілік энергия; k – Больцман тұрақтысы).

(12.9) теңдеуді меншікті кедергі үшін түрлендіріп табамыз

ρ=A ехр (W/2kT). (12.10)

Германийдің тыйю зонасының кеңдігі W=0,72 эВ болғанда бөлмелік температура кезде заряд өздік тасушылардың саны 1019 м-3 маңында, ал қосындылар, проценттің мыңдаған үлесі мөлшерде кіріп, оған заряд санын ондаған мың есе көп кіргізеді. Сондықтан электр өткізгіштікті басқару үшін жартылай өткізгіш кездейсоқ қоспалардан ұқыпты тазалану керек.

Жартылай өткізгіштер үшін меншікті кедергінің температуралық коэффициенті

TKρ=1/ρ dρ/di=-1/(Ae^(b/T) ) Ae^(b/T) bT^(-2)=-b/T^2 (12.11)

г) деформацияның жартылай өткізгіштіктердің электр өткізгіштігіне әсер етуі.

Деформация кезінде қатты кристалды денелердің электр өткізгіштігі шоғырлануын және жылжымалықтарын өзгертуге келтірілетін атомдар арасындағы аралықтарының үлкейюі немесе азайюы себебімен өзгереді.

Заряд тасушылардың шоғырлануы кристалдардың энергетикалық зоналардың кеңдігі және қоспалы шектердің ығысуы себебімен азайюы немесе үлкейюі мүмкін, ал бұл жағдай тасушылардың активтендірушілік энергиясын және заряд тасушы теңдеуіне кіретін олардың массаларын өзгертеді.

Жартылай өткізгіштің меншікті кедергісінің өзгеруін санды мінездейтін мөлшер ретінде белгілі деформация кезінде меншікті кедергінің салыстырмалы өзгеруінің тап осы бағыттағы салыстырмалы деформациясына қатынасын, яғни

d_ρ=(∆ρ/ρ)/(∆l/l) , (12.12)

тензо әсерлегіш деп атайды.

д) жарықтың жартылай өткізгіштердің электр өткізгішіне тәуелділігіне әсер етуі. Жартылай өткізгішпен сіңірген жарық энергия электр өткізгіштікті үлкейтеді, оның ішінде заряд тасушыларды мол мөлшерде қоздырады.

Фотоөткізгіштік – электромагниттік сәулеленудің әсерлігімен электр өткізгіштің өсуі. Фотоөткізгіштікте жарықтың кванттық табиғаты білінеді.

hν=1,23/λ (12.13)

мұнда λ — толқынның ұзындығы, мкм; h – Планктың тұрақтысы; ν — толқынның жиілігі.

Бұл энергия валенттік зонадан өткізгіштік зонаға асырып тастау арқылы өздік жартылай өткізгіште электрон – тесікті жұпты құруға жұмсалады.

Фотоөткізгіште пайда болуды қамтамасыз ететін кванттардың энергиясы кезде фотоөткізгіштің қарама – қарсы әсері бар екі процесс өтеді: бір жағынан, тасушылардың саны үлкейеді, ал екінші жағынан, қайта қосылу өседі. Мұның нәтижесінде 12.5 – суретте көрсетілген тәуелділік пайда болады.

Сурет 12.5 — Жартылай өткізгіштердің фотоөткізгіштіктерінің сәулеге түсу өнімділігі; 0< Х< 1 жағдайға бағынатын мөлшер температура төмендеген кезде фотоөткізгіштік өседі

Жартылай өткізгіштердің қасиеттерінің электромагниттік сәулеленудің әсерімен өзгеруі уақыттан (релаксациядан) тәуелді. Сәулеге түсу қойылған кезде өткізгіштік уақыт өткеннен кейін бұрынғы мәніне қайтады. Кейбір жартылай өткізгіштерге бұл уақыт микросекундаларға, ал басқа жартылай өткізгіштер үшін – минуттармен немесе сағатпен өлшенеді. Әртүрлі жартылай өткізгіштер заттардың фотоөткізгіштіктің инерциялығын білу өте қажетті, мысалы фоторезисторларды құрған кезде, себебі олардың әсерлік жылдамдығына өте жоғары талаптар қойылады.

е) электр өрістердің жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігіне әсер етуі.

Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі электр өрістің кернеулігіне тәуелді.

Сурет 12.6 — Әртүрлі айналадағы температура кезде (T_1<T_2) жартылай өткізгіштің меншікті өткізгіштігінің электр өрістің кернеулігінен тәуелділігі.

12.6 суреттен көрініп тұр: өрістің кернеулігі кейбір Ек мәніне жеткенше Ом заңы сақталады, ал кернеуліктер одан жоғары болса, онда экспонента заңы бойынша меншікті өткізгіштің өнімділігі өсуі басталады да, жартылай өткізгіштің құрылысы бұзылады. Температура өскен кезде меншікті өткізгіштіктің қисығы жоғары көтеріледі, ал өсетін бөліктің еңкейюі азаяды. Кейбір жартылай өткізгіштер үшін меншікті өткізгіштіктің өрістің кернеулігінен тәуелділігі былай анықталады

γ_E=γ ехр (β√E), (12.15)

мұнда γ — E<E_К кездегі жартылый өткізгіштің меншікті өткізу қабілеті; β — жартылай өткізгішті сипаттайтын коэффициент.

Өткізгіштіліктің өсуі заряд тасушылардың саны дамуымен қамтамасыз етілген.

Просмотр: 87

Добавить комментарий Отменить ответ