Электротехниканың теориялық негіздері Глоссарий



Pdf көрінісі
бет40/49
Дата20.09.2021
өлшемі1.7 Mb.
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   49
kT

E

E

E

F

F






бөлігі  рұқсатталмаған  зонадан  өтіп,  келесі  зонаға-  өтімділік  зонасына  өтуі  үшін  жеткілікті 

энергияға ие болады. Бұл жағдай мына суретте көрсетілген: 

 

 

         Сол жақ суретте -  E-ға тәуелді күйлер тығыздығы берілген. Нольдік энергия кезінде ол өте 



аз,  нақты  айтқанда,  электрон  спині  +/-  ½  -ге  тең  болады,  яғни  бір  күйде  әртүрлі  спинді  2 

электрон  болғандықтан,  2-ге  тең  болады.  Энергияның  өсуімен  күйлер  тығыздығы    E

  (немесе 



валенттік зона үшін Е

v

-E) деңгейден алынған энергия квадратына пропорционал болады.  



         Екінші  суретте  Ферми-Дирак  функциясы  берілген.  Ал  келесі  суретте  электрондар 

концентрациясының  энергияғв  тәуелділігі  болып  табылатын  осы  екі  функцияның  туындысы 

көрсетілген. Күйдің толу мүмкіндігі 1 – ден біршама төмен болғандықтан, өтімділік зонасында 

электрондар аз болады. Демек, олар вакуумдегідей қозғала алады, бір-бірімен қатынаспайды. 

        Валенттік зона жайлы мүлдем басқаша айтуға болады:  мұнда күйдің толу мүмкіндігі 1  –ге 

біршама  жақын,  яғни  күйлердің  барлығындай  дерлік  электрондармен  толтырылған.  Бұл 

жағдайда  олп  бір-біріне  ылғы  кедергі  жасайтындықтан,  олпрдық  қозғалысын  сипаттау  қиын, 

онда  бос  күй  болса  ғана  олар  бір  жаққа  орын  ауыстыруы  мүмкін,  ал  барлықтай  дерлік  күйлер 

толық болады. 

         Сондықтан  аз  бос  орындар  –  тесіктердің  күйінің  сипатталуы  шешілді.  Тесіктер  бір-біріне 

тәуелсіз, соқтығыспай қозғалады. Өтімділік зонасындағы электрон қозғалысын сияқты, олардың 

да  қозғалысын  жеткілікті  жәрежеде  оңай  сипаттауға  болады.  Олардың  концентрациясы  күйер 

соңының  валенттік  зонадағы  Ферми-Дирак  фунуциясымен  1-  дің  айырмасына  туындысымен 

сипатталады, үшінші суретті қараңдар. 

          Соңғы  суретте  энергияның  координатаға  тәуелділігі  көрсетілген.  Өтімділік  зонасының 

түбінде біршама электрондар бар, валенттік зонаның төбесінде біршама тесіктер бар. Олардың 

электрондардан  айырмашылығы  –  олар  оң  зарядқа  ие  болады.  Электрондар  валентті  зонадан 

электронның  өтімділік  зонасына  өткенде  пайда  болатындықтан,  олардың  саны  қатаң  түрде 

тесіктер санына тең болады. 

           Ферми-Дирак  функциясы  электронның  тепе-тең  күйін  сипаттайды.  Егер  белгілі  –бір 

температурады  (мысылы  бөлмелік)  электрондар  болмаса,  онда  электрондар  мен  тесіктердің 

термогенерациясы өтеді, эәне біртіндеп Ферми-Дирак функциясы бойымен таралады. Генерация 

жылдамдығы температура мен рұқсатталмаған зона жалпақтығына тәуелсіз , және электрондар 

мен тесіктер концентрациясынан біраз дерлік тәкелсіз болады. 

         Және  де  қайтымды  процесс  –  электрондар  мен  тесіктердің  рекомбинациясы  болады: 

кездейсоқ қозғалыста электрон тесікпен беттесті делік. Электрон өтімділік зонасынан валенттік 

зонадағы  бір  күйге  түседі,  соның  үстіне  энергия  айырмасы  мен  импульс  айырмасы  шығады, 

яғни,  электроникада  айтатындай,  рекомбинацияланады.  Бұл  процесстің  жылдамдығы  np 

туындысына  пропорционал,  мұндағы  n  -  электрондар  концентрациясы  (әдетте  см

-3

),  және  р  – 



тесіктер концентрациясы (бұл да см

-3

).\ 



         Осылайша, уақыт өтуімен электрондар мен тесіктердің генерациясы кезінде n және р өседі, 

бұл  процесс  электрондар  мен  тесіктердің  рекомбинациясы  жылдамдығын  өсіреді,  сөйтіп, 

соңында  ол  генерация  жылдамдығына  теңеседі.  Бұл  Ферми-Дирак  функциясы  сипатталатын 

күйге  жеткенін  білдіреді.  Былайша,  біз  электрондар  мен  тесіктер  генерациясы  бар  екенін 

көреміз, және рекомбинация да ылғы бар болатынын көреміз, әншейін олар тепе-тең күйінде бір-

біріне қатаң түрде тең болады.         

          Өтімділік зонасындағы электрондар тығыздығы мына формуламен анықталады: 

)

exp(





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   49




©melimde.com 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
Сабақтың тақырыбы
бойынша жиынтық
Сабақтың мақсаты
жиынтық бағалау
Сабақ тақырыбы
ғылым министрлігі
тоқсан бойынша
рсетілетін қызмет
Жалпы ережелер
бағалауға арналған
қызмет стандарты
бекіту туралы
Сабақ жоспары
Қазақстан республикасы
жиынтық бағалаудың
жиынтық бағалауға
тоқсанға арналған
Әдістемелік кешені
республикасы білім
бағалау тапсырмалары
арналған жиынтық
арналған тапсырмалар
білім беретін
туралы хабарландыру
Қазақстан республикасының
бағалаудың тапсырмалары
арналған әдістемелік
мерзімді жоспар
пәнінен тоқсанға
Қазақстан тарихы
Реферат тақырыбы
Қазақ әдебиеті
Жұмыс бағдарламасы
бағдарламасына сәйкес
болып табылады
нтізбелік тақырыптық
Мектепке дейінгі
біліктілік талаптары
оқыту әдістемесі
республикасының білім
әдістемелік ұсыныстар
мамандығына арналған
әкімінің аппараты
туралы анықтама
жалпы білім
қойылатын жалпы
жалпы біліктілік
Конкурс туралы
қазақ тілінде
білім берудің
мемлекеттік әкімшілік