Diffuziya usuli bilan elektron - kovak o'tishni hosil qilish

Diffuziya usuli bilan elektron-kovak o'tishni hosil qilish Reja: Cheksiz manbadan diffuziya Yarimcheksiz manbadan diffuziya Cheksiz yupqa qatlamdan diffuziya Diffuziya o'tkazish usullari Diffuziya usuli yarimo'tkazgichlarga kirishmaviy atomlar kiritishda, yarimo'tkazgichlarning elektrofizik xossalarini maqsadli boshqarishda, elektron-kovak o'tishlarni hosil qilishda elektronika va mikroelektronika sanoatida, ilmiy tadqiqotlarda keng qo'llaniladi. Diffuziya usulining yarimo'tkazgichlarni legirlashning boshqa usullariga nisbatan bir qancha afzallik tomonlari mavjud: 1. Deyarli ixtiyoriy yuzada yuqori sifatli elektron-kovak o'tishni olish mumkin. 2. Diffuziya uskunalari juda sodda bo'lib, jarayonni boshqarish oson va sodda matematik modellar asosida diffuziya chuqurligini tezda aniqlash mumkin. 3. Diffuziya usuli elektron-kovak o'tishni olishda boshqa usullarga nisbatan qulay usuldir. Diffuziya usuli rejalashtirilgan yarimo'tkazgich asboblar elektrik tavsifnomalarini deyarli o'zgartirmagan holda olishga imkon beradi. Ushbu usul asosan germaniy va kremniy asosida elektron asboblar yasashda keng qo'llaniladi. Lekin jarayonning yuqori temperaturada olib borilishi diffuziya usulining kamchiligi hisoblanadi. Chunki yuqori temperaturada yarimo'tkazgichlarga begona - boshqarilishi qiyin, tez diffuffuziyalanuvchi kirishmaviy atomlar material hajmiga kirib qoladi, unda nuqtaviy va boshqa nuqsonlar hosil bo'ladi. Bu esa elektron-kovak o'tishni olishda qo'shimcha qiyinchiliklar tug'diradi. Modda kontsentratsiyasining kamayishi yo'nalishi bo'yicha atomlarning tartibsiz issiqlik harakati diffuziya deb ataladi. Diffuziya jarayoni moddaning barcha agregat holatlarida kuzatiladi. Faqat moddaning turli agregat holatlarida diffuziya tezligi turlicha bo'ladi. Qattiq jismlarda zarralar orasidagi bog'lanish kuchli bo'lgani uchun ushbu jarayon gazlardagiga nisbatan minglab marta sekin sodir bo'ladi. Yarimo'tkazgichlarda diffuziya ikki xil bo'ladi: 1. Kimyoviy muvozanat holatida bo'lgan kristalldagi diffuziya, yani o'zdiffuziya; 2. Kimyoviy muvozanat holatida bo'lmagan, kimyoviy potentsial gradienti ortgan kristalldagi diffuziya, yani geterodiffuziya. Kristall panjaradagi diffuziya jarayoni atomlarning bir muvozanat holatidan ikkinchi holatga sakrashi bilan tavsiflanadi. Bunday sakrash uzunligi kristall panjara doimiysi tartibida bo'ladi. Agar qattiq jismda biror bir element atomlarining kontsentratsiya gradienti hosil bo'lsa, u holda butun hajm bo'yicha bu atomlar sonini tenglashtirishga yo'nalgan diffuziya harakati vujudga keladi. Qattiq jismlarda diffuziya tufayli kontsentratsiyaning tenglashish jarayoni faqatgina yuqori temperaturalarda sezilarli amalga oshadi. Ushbu holda zarralarning harakat tezligi keskin ortadi. Past (xona) temperaturalarda esa qattiq jismlarda diffuziya jarayoni umuman olganda sodir bo'lmaydi. Atomlarning o'z joyidan sakrashining asosan uch xil mexanizmi mavjud: 1. Tugunlardagi atomlarning o'zaro o'rin almashinishi mumkin (1a-rasm). 2. Atomlar kristall panjaraning bo'sh tugunlari (vakansiyalar) bo'yicha harakat qilishi mumkin (1b-rasm). 3. Atomlar tugunlararo harakat qilishi mumkin (1v-rasm). rasm. Kristall panjara tugunlarida joylashgan atomlar o'z muvozanat vaziyatlari atrofida uzluksiz ravishda tebranib turadilar. Yuqori temperaturalarda bu atomlarning bazilari muvozanat vaziyatida ushlab turuvchi potentsial to'siqni engishga etarli bo'lgan energiyani hosil qiladi. Natijada bunday atomlar kristall panjara tugunlaridagi muvozanat holatlaridan tugunlararo nomuvozanat holatga o'tadilar. Ushbu holda Frenkel nuqsonlari (2a-rasm) yuzaga keladi (tugunlararo atom ...