üniversite
Katıhal fiziği
Hareketli ve Hareketsiz Yükler | Hareketli ve Hareketsiz Yükler |
|
|
|
| Yazar fizik | |
| Perşembe, 08 Ekim 2009 | |
|
İçinde hem 3.grup hem de 5.grup elemanları bulunan bir yarıiletken malzeme düşünelim. Na ve Nd sırasıyla bu atomların yoğunlukları olsun. Malzeme sayıca baskın olan yabancı atomların cinsine bağlı olarak n tipi veya p tipi olurlar. Malzeme içindeki pozitif deliklerin yoğunluğuna p ve elektronların yoğunluğuna n diyelim. Oda sıcaklığındaGermanyum ve Silisyum için 3. gruptan (alan) atomların 4.(eksik) valans elektronlarının enerji seviyelerinin valans bandına yeteri kadar yakın oldukları ve her alan iyonu ile beraber bir elektronun bulunduğu görülmüştü. Demek oluyor ki oda sıcaklığında kristal yapıdaki her alan atomun bir (-e) negatif yükü bulunacaktır. Benzer şekilde 5.gruptan veren atom bir (+e) pozitif yüküne sahip olur. Kristal nötr 3., 4. veya 5. grup atomlarından meydana gelmiş olduğuna göre bir bütün olarak nötr olacaktır. 0 halde negatif yükleri ne + Na e şeklinde ve pozitif yükleri Pe + Nd e şeklinde taşlayarak yüklerin nötrlüğünü gösteren bir bağıntı yazılabilir. Böylece: N + Na = p + Nd ve 1.17 bağıntısından ve buradan yahut p2 +(Nd-Na)p-ni2 = 0 (1.19) bulunur. 1.17 ve 1.19 bağıntılarının çözümünde n = elde edilir. Malzemenin n tipi olduğunu ve Nd - Na >> 2ni şartının gerçeklendiğini kabul edelim. n'nin pozitif olması gerektiğinden 1.20 bağıntısındaki karekökün önündeki işaret pozitif seçilecek. n » Nd - Na ve 1.18 bağıntısından
elde edilir.
Kristal içinde alan atomların yoğunluğu veren atomların yoğunluğundan fazla ise Na - Nd >> 2ni olduğu kabul edilerek 1.20 bağıntısından P = Na – Nd ve
elde edilir. 1.26 ve 1.27 bağıntıları yarı iletken malzemenin tipinin, yoğunluk bakımından diğerinden daha fazla olan yabancı atomlar tarafından belirlendiğini gösterir. Na = Nd ise veren ve alan atomların 4.grup atomları kristalinin yapı özelliklerini bozacak kadar çok olmaması şartıyla yarı iletken yine has yarıiletken özellikleri gösterir. İçinde hiç alan atom bulunmayan ve Nd >> 2ni şartını gerçekleyen bir n tipi yarı iletken için n = Nd Nd nispetleri yüksek olduğundan azınlık taşıyıcılarının iletim üzerindeki etkileri ihmal edilebilir ve a = neMn + peMp » Nd eMn (1.24) yazılabilir. İçinde biç veren atom bulunmayan p tipi bir yarı iletken için karşıt bağıntılar şöyle olur: P = Na (1.25) a = niMn + PeMp » Na eMn (1.26)
|
| < Önceki | Sonraki > |
|---|
| ana |
| sözlük |
| özel dosyalar |
| lise1 |
| lise2 |
| lise3 |
| Video fizik |
| Blog |
| üniversite |