Π’ΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ Π΄ΠΈΠΎΠ΄.
ΠΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° Π¨ΠΎΡΡΠΊΠΈ, ΡΡΠ°Π±ΠΈΠ»ΠΈΡΡΠΎΠ½Π°, Π²Π°ΡΠΈΠΊΠ°ΠΏΠ° ΠΈ ΡΠΈΡΠΈΡΡΠΎΡΠ°
Π’ΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ ΠΌΠ΅Ρ Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ ΠΏΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΎΡΠ° Π·Π°ΡΡΠ΄Π° ΠΎΠ±ΡΡΠ»ΠΎΠ²Π»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ N-ΠΎΠ±ΡΠ°Π·Π½ΡΠΉ Π²ΠΈΠ΄ Π²ΠΎΠ»ΡΡ-Π°ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ½ΠΎΠΉ Ρ Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ Π’. Π΄. (ΡΠΈΡ. 1). ΠΠ° ΡΠΈΡ. 2 ΠΏΡΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ ΡΠΏΡΠΎΡΡΠ½Π½ΡΠ΅ ΡΠ½Π΅ΡΠ³Π΅ΡΠΈΡ. Π΄ΠΈΠ°Π³ΡΠ°ΠΌΠΌΡ p-n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π° Π’. Π΄. ΠΏΡΠΈ ΡΠ°Π·Π». Π½Π°ΠΏΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡΡ ΡΠΌΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΡ U. Π ΠΎΡΡΡΡΡΡΠ²ΠΈΠ΅ Π²Π½Π΅Ρ. ΡΠΌΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΡ (ΡΠΈΡ. 2, Π°) ΡΠ΅ΡΠΌΠΈ-ΡΡΠΎΠ²Π½ΠΈ Π² Π²ΡΡΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ (ΠΏΠΎ ΠΎΠ±Π΅ ΡΡΠΎΡΠΎΠ½Ρ ΠΎΡ ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π°) ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π½Π°Ρ ΠΎΠ΄ΡΡΡΡ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π²ΡΡΠΎΡΠ΅ ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ Π² Π²Π°Π»Π΅Π½ΡΠ½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΈ Π·ΠΎΠ½Π΅… Π§ΠΈΡΠ°ΡΡ Π΅ΡΡ >
Π’ΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ Π΄ΠΈΠΎΠ΄. ΠΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° Π¨ΠΎΡΡΠΊΠΈ, ΡΡΠ°Π±ΠΈΠ»ΠΈΡΡΠΎΠ½Π°, Π²Π°ΡΠΈΠΊΠ°ΠΏΠ° ΠΈ ΡΠΈΡΠΈΡΡΠΎΡΠ° (ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠ°Ρ, ΠΊΡΡΡΠΎΠ²Π°Ρ, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½ΡΡΠΎΠ»ΡΠ½Π°Ρ)
Π’Π£ΠΠΠΠΠ¬ΠΠ«Π ΠΠΠΠ (ΠΡΠ°ΠΊΠΈ Π΄ΠΈΠΎΠ΄) — ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΠΉ Π΄ΠΈΠΎΠ΄, ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠΈΠΉ p-n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ Ρ ΠΎΡΠ΅Π½Ρ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ ΡΠΎΠ»ΡΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°ΡΡΠ΅Π³ΠΎ ΡΠ»ΠΎΡ. ΠΠ΅ΠΉΡΡΠ²ΠΈΠ΅ Π’. Π΄. ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ Π½Π° ΠΏΡΠΎΡ ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΈ ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½ΡΡ Π½ΠΎΡΠΈΡΠ΅Π»Π΅ΠΉ Π·Π°ΡΡΠ΄Π° (ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ²) ΡΠΊΠ²ΠΎΠ·Ρ ΡΠ·ΠΊΠΈΠΉ ΠΏΠΎΡΠ΅Π½Ρ. Π±Π°ΡΡΠ΅Ρ Π±Π»Π°Π³ΠΎΠ΄Π°ΡΡ ΠΊΠ²Π°Π½ΡΠΎΠ²ΠΎΠΌΠ΅Ρ Π°Π½ΠΈΡ. ΠΏΡΠΎΡΠ΅ΡΡΡ ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ (ΡΠΌ. Π’ΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ ΡΡΡΠ΅ΠΊΡ).
ΠΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡΠΊΡ Π²Π΅ΡΠΎΡΡΠ½ΠΎΡΡΡ ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡΠΎΡΠ°ΡΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ² ΡΠ΅ΡΠ΅Π· Π±Π°ΡΡΠ΅Ρ Π² Π·Π½Π°ΡΠΈΡ. ΠΌΠ΅ΡΠ΅ ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅ΡΡΡ ΡΠΈΡΠΈΠ½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ ΠΏΡΠΎΡΡΡΠ°Π½ΡΡΠ². Π·Π°ΡΡΠ΄Π° Π² p-n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π΅, Π’. Π΄. ΠΈΠ·Π³ΠΎΡΠΎΠ²Π»ΡΡΡ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ Π²ΡΡΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² (Ρ ΠΊΠΎΠ½ΡΠ΅Π½ΡΡΠ°ΡΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅ΡΠ΅ΠΉ Π΄ΠΎ 1025— 1027 ΠΌ-3). ΠΡΠΈ ΡΡΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠ°Π΅ΡΡΡ ΡΠ΅Π·ΠΊΠΈΠΉ p-n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ Ρ ΡΠΎΠ»ΡΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°ΡΡΠ΅Π³ΠΎ ΡΠ»ΠΎΡ 5−15 Π½ΠΌ. ΠΡΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π’. Π΄. ΠΎΠ±ΡΡΠ½ΠΎ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡΡ Ge ΠΈ GaAs; ΡΠ΅ΠΆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΡΡΡ Si, InSb, In As, PbTe, GaSb, SiC ΠΈ Π΄Ρ. ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΠ΅ ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»Ρ.
ΠΠ»Ρ Π³Π΅ΡΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅Π²ΡΡ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π² ΠΊΠ°ΡΠ΅ΡΡΠ²Π΅ Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡΠ½ΡΡ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅ΡΠ΅ΠΉ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡΠ°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΡΡΡ P ΠΈΠ»ΠΈ As, Π² ΠΊΠ°ΡΠ΅ΡΡΠ²Π΅ Π°ΠΊΡΠ΅ΠΏΡΠΎΡΠ½ΡΡ — Ga ΠΈ Πl; Π΄Π»Ρ Π°ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΄-Π³Π°Π»Π»ΠΈΠ΅Π²ΡΡ — Sn, Pb, S, Se, Π’Π΅ (Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡΡ), Zn, Cd (Π°ΠΊΡΠ΅ΠΏΡΠΎΡΡ). Π£Π·ΠΊΠΈΠΉ Ρ — n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠ°ΡΡ ΡΠ°ΡΠ΅ Π²ΡΠ΅Π³ΠΎ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Π²ΠΏΠ»Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ.
ΠΠ΅ΡΠ²ΡΠΉ Π’. Π΄. ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π½ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ Ge Π. ΠΡΠ°ΠΊΠΈ (L. Ezaki) Π² -1957. ΠΠ·ΠΎΠ±ΡΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π’.Π΄. ΡΠΊΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ°Π»ΡΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΡΠ²Π΅ΡΠ΄ΠΈΠ»ΠΎ ΡΡΡΠ΅ΡΡΠ²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡΠΎΡΠ΅ΡΡΠΎΠ² ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ Π² ΡΠ²ΡΡΠ΄ΡΡ ΡΠ΅Π»Π°Ρ .
Π’ΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ ΠΌΠ΅Ρ Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ ΠΏΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΎΡΠ° Π·Π°ΡΡΠ΄Π° ΠΎΠ±ΡΡΠ»ΠΎΠ²Π»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ N-ΠΎΠ±ΡΠ°Π·Π½ΡΠΉ Π²ΠΈΠ΄ Π²ΠΎΠ»ΡΡ-Π°ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ½ΠΎΠΉ Ρ Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ Π’. Π΄. (ΡΠΈΡ. 1). ΠΠ° ΡΠΈΡ. 2 ΠΏΡΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ ΡΠΏΡΠΎΡΡΠ½Π½ΡΠ΅ ΡΠ½Π΅ΡΠ³Π΅ΡΠΈΡ. Π΄ΠΈΠ°Π³ΡΠ°ΠΌΠΌΡ p-n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π° Π’. Π΄. ΠΏΡΠΈ ΡΠ°Π·Π». Π½Π°ΠΏΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡΡ ΡΠΌΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΡ U. Π ΠΎΡΡΡΡΡΡΠ²ΠΈΠ΅ Π²Π½Π΅Ρ. ΡΠΌΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΡ (ΡΠΈΡ. 2, Π°)ΡΠ΅ΡΠΌΠΈ-ΡΡΠΎΠ²Π½ΠΈ Π² Π²ΡΡΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ (ΠΏΠΎ ΠΎΠ±Π΅ ΡΡΠΎΡΠΎΠ½Ρ ΠΎΡ ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π°) ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π½Π°Ρ ΠΎΠ΄ΡΡΡΡ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π²ΡΡΠΎΡΠ΅ ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ Π² Π²Π°Π»Π΅Π½ΡΠ½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΈ Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ (Ρ. Π΅. ΡΡΠΎΠ²Π΅Π½Ρ Π€Π΅ΡΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡΡΠΎΡΠ½Π΅Π½ ΠΏΠΎ Π²ΡΠ΅ΠΌΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡ). ΠΡΠΈΠΌΠ΅ΠΌ, ΡΡΠΎ Π²ΡΠ΅ ΡΠ°Π·ΡΠ΅ΡΡΠ½Π½ΡΠ΅ ΡΠ½Π΅ΡΠ³Π΅ΡΠΈΡ. ΡΡΠΎΠ²Π½ΠΈ, ΡΠ°ΡΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΡΠ΅ Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΡΡΠΎΠ²Π½Ρ Π€Π΅ΡΠΌΠΈ, Π·Π°Π½ΡΡΡ, Π° ΡΠ°ΡΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΡΠ΅ Π²ΡΡΠ΅ Π½Π΅Π³ΠΎ — ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½Ρ. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΡΠΈ U=0 ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ ΠΈ ΡΠΎΠΊ I ΡΠ°Π²Π΅Π½ Π½ΡΠ»Ρ (ΡΠΎΡΠΊΠ°, Π Π½Π° ΡΠΈΡ. 1). ΠΡΠ»ΠΈ Π½Π° Π’. Π΄. ΠΏΠΎΠ΄Π°ΡΡ Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡΡΠΎΠ΅ ΠΏΡΡΠΌΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΏΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΡΠΎ ΠΏΡΠΎΠΈΡΡ ΠΎΠ΄ΠΈΡ ΡΠΌΠ΅Π½ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΡΡΠΎΡΡ ΠΏΠΎΡΠ΅Π½Ρ. Π±Π°ΡΡΠ΅ΡΠ° ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠΌΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ½Π΅ΡΠ³Π΅ΡΠΈΡ. ΡΡΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ p-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ ΠΎΡΠ½ΠΎΡΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎ ΡΠ½Π΅ΡΠ³Π΅ΡΠΈΡ. ΡΡΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ n-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ (ΡΠΈΡ. 2, Π±).
Π ΡΡΠΎΠΌ ΡΠ»ΡΡΠ°Π΅ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½Ρ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ ΠΈΠ· n-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΠΈΡΡΡΡ ΡΠΊΠ²ΠΎΠ·Ρ ΠΏΠΎΡΠ΅Π½Ρ. Π±Π°ΡΡΠ΅Ρ (Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½ΡΡ ΡΠ²ΠΎΠ΅ΠΉ ΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΠΈ) Π½Π° ΡΠ°Π·ΡΠ΅ΡΡΠ½Π½ΡΠ΅ ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½ΡΠ΅ ΡΠ½Π΅ΡΠ³Π΅ΡΠΈΡ. ΡΡΠΎΠ²Π½ΠΈ Π²Π°Π»Π΅Π½ΡΠ½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ p-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ — Π² Π’. Π΄. ΠΏΠΎΡΠ²Π»ΡΠ΅ΡΡΡ ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ ΡΠΎΠΊ IΡ, Π½Π°ΠΏΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ-ΡΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡΠΎΡΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ² (ΡΠΎΡΠΊΠ° Π Π½Π° ΠΊΡΠΈΠ²ΠΎΠΉ 2, ΡΠΈΡ. 1).
Π‘ ΡΠ²Π΅Π»ΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ U ΡΠΎΠΊ I ΡΠ½Π°ΡΠ°Π»Π° ΡΠ°ΡΡΡΡ Π΄ΠΎ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ IΠΌΠ°ΠΊΡ (ΡΠΎΡΠΊΠ° Π Π½Π° ΠΊΡΠΈΠ²ΠΎΠΉ 2, ΡΠΈΡ. 1), Π° Π·Π°ΡΠ΅ΠΌ (ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅ΡΠ΅ ΡΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ°ΠΊ ΡΠΌΠ΅Π½ΡΡΠ°Π΅ΡΡΡ ΡΡΠ΅ΠΏΠ΅Π½Ρ ΠΏΠ΅ΡΠ΅ΠΊΡΡΡΠΈΡ Π·ΠΎΠ½Ρ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ ΠΈ-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ ΠΈ Π²Π°Π»Π΅Π½ΡΠ½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ p-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ) ΡΠ±ΡΠ²Π°Π΅Ρ.
ΠΠ°ΡΠΈΠ½Π°Ρ Ρ Π½Π΅ΠΊ-ΡΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ UΠΌΠΈΠ½, ΡΡΠΈ Π·ΠΎΠ½Ρ Π½Π΅ ΠΏΠ΅ΡΠ΅ΠΊΡΡΠ²Π°ΡΡΡΡ (ΡΠΈΡ. 2, Π²)ΠΈ ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ ΡΠΎΠΊ ΠΏΡΠ΅ΠΊΡΠ°ΡΠ°Π΅ΡΡΡ (ΡΠΎΡΠΊΠ° Π Π½Π° ΠΊΡΠΈΠ²ΠΎΠΉ 2, ΡΠΈΡ. 1); ΡΠ΅ΡΠ΅Π· Ρ — n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ ΡΠ΅ΡΡΡ ΡΠΎΠ»ΡΠΊΠΎ Π΄ΠΈΡΡΡΠ·. ΡΠΎΠΊ IΠ΄. ΠΡΠΈ U>UΠΌΠΈΠ½ Π’. Π΄. ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π΅Π½ ΠΎΠ±ΡΡΠ½ΠΎΠΌΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΌΡ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ, Π²ΠΊΠ»ΡΡΡΠ½Π½ΠΎΠΌΡ Π² ΠΏΡΡΠΌΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ.
ΠΡΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°ΡΠ΅ Π½Π°ΠΏΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΎΠ±ΡΠ°ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π°ΠΏΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ (ΡΠΈΡ. 2, Π³) Π² Π’. Π΄. ΡΡΡΠ΅ΡΡΠ²ΡΠ΅Ρ ΡΠΎΠΊ Π·Π° ΡΡΡΡ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ², ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΠΈΡΡΡΡΠΈΡ ΠΈΠ· Π²Π°Π»Π΅Π½ΡΠ½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ p-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ Π½Π° ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½ΡΠ΅ ΡΠ°Π·ΡΠ΅ΡΡΠ½Π½ΡΠ΅ ΡΠ½Π΅ΡΠ³Π΅ΡΠΈΡ. ΡΡΠΎΠ²Π½ΠΈ Π·ΠΎΠ½Ρ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ ΠΈ-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ; ΡΡΠΎΡ ΡΠΎΠΊ Π±ΡΡΡΡΠΎ Π²ΠΎΠ·ΡΠ°ΡΡΠ°Π΅Ρ Ρ ΡΠ²Π΅Π»ΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΎΠ±ΡΠ°ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π°ΠΏΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ.
Π ΠΈΡ. 1. ΠΠX ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΡ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ Ge (1)ΠΈ GaAs (2): U-Π½Π°ΠΏΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΌΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΡ Π½Π° ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π΅; I/IΠΌΠ°ΠΊΡ -ΠΎΡΠ½ΠΎΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΎΠΊΠ° ΡΠ΅ΡΠ΅Π· Π΄ΠΈΠΎΠ΄ ΠΊ ΡΠΎΠΊΡ Π² ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ΅ ΠΠX; IΠΌΠΈΠ½-ΡΠΎΠΊ Π² ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡΠΌΠ΅ ΠΠX (ΠΎΡΠ½Π΅ΡΡΠ½Π½ΡΠΉ ΠΊ IΠΌΠ°ΠΊΡ); UΠΌΠ°ΠΊΡ ΠΈ UΠΌΠΈΠ½-Π½Π°ΠΏΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ ΡΠΌΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΡ, ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²ΡΡΡΠΈΠ΅ ΡΠΎΠΊΠ°ΠΌ IΠΌΠ°ΠΊΡ ΠΈ IΠΌΠΈΠ½; IΡ-ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ ΡΠΎΠΊ; IΠ΄ -Π΄ΠΈΡΡΡΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΡΠΉ (ΡΠ΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ) ΡΠΎΠΊ
ΠΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΡΠ΅ ΠΏΠ°ΡΠ°ΠΌΠ΅ΡΡΡ Π’. Π΄.: ΠΌΠ°ΠΊΡ. ΠΏΡΡΠΌΠΎΠΉ ΡΠΎΠΊ IΠΌΠ°ΠΊΡ ΠΈ ΠΌΠΈΠ½. ΠΏΡΡΠΌΠΎΠΉ ΡΠΎΠΊ IΠΌΠΈΠ½, ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²ΡΡΡΠΈΠ΅ ΠΈΠΌ Π½Π°ΠΏΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ UΠΌΠ°ΠΊΡ ΠΈ UΠΌΠΈΠ½ (Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ ΡΡΠΈΡ ΠΏΠ°ΡΠ°ΠΌΠ΅ΡΡΠΎΠ² Π΄Π»Ρ Π’. Π΄. Π½Π° GaAs ΠΈ Ge ΠΏΡΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ Π½Π° ΡΠΈΡ. Π); ΠΎΡΡΠΈΡΠ°Ρ. Π΄ΠΈΡΡΠ΅ΡΠ΅Π½Ρ. ΡΠΎΠΏΡΠΎΡΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅ΠΌΠΎΠ΅ Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡΡΠ΅Π³ΠΎ ΡΡΠ°ΡΡΠΊΠ° ΠΠΠ₯ (ΠΠ Π½Π° ΠΊΡΠΈΠ²ΠΎΠΉ 2, ΡΠΈΡ. 1), ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ (ΠΏΠΎ Π°Π±Ρ. Π²Π΅Π»ΠΈΡΠΈΠ½Π΅) Π΄Π»Ρ ΡΠ°Π·Π». ΡΠΈΠΏΠΎΠ² Π’. Π΄. ΠΎΡ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ Π΄ΠΎ Π΄Π΅ΡΡΡΠΊΠΎΠ² ΠΠΌ Π’. Π΄. ΠΌΠΎΠ³ΡΡ ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°ΡΡ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡΠΈΡΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΈΠ½ΡΠ΅ΡΠ²Π°Π»Π΅ ΡΠ΅ΠΌΠΏ-Ρ, ΡΠ΅ΠΌ ΠΎΠ±ΡΡΠ½ΡΠ΅ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ, ΠΈΠ·Π³ΠΎΡΠΎΠ²Π»Π΅Π½Π½ΡΠ΅ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΡΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»Π° (Π΄ΠΎ 200 Β°C Π³Π΅ΡΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅Π²ΡΠ΅; Π΄ΠΎ 600 Β°C Π°ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΄Π³Π°Π»Π»ΠΈΠ΅Π²ΡΠ΅). ΠΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡΠΊΡ ΡΠ°Π±ΠΎΡΠΈΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ ΡΠΌΠ΅ΡΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π’. Π΄. ΡΠ°ΡΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ Π·Π½Π°ΡΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ Π½Π°ΠΏΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠΎ ΡΡΠ°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡ Ρ Π΄Ρ. ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΠΌΠΈ ΠΏΡΠΈΠ±ΠΎΡΠ°ΠΌΠΈ, ΡΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΎΡΠ½ΠΎΡΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌΠΎΡΠ½Ρ (Π²ΡΡ ΠΎΠ΄Π½Π°Ρ ΠΌΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΡ ΠΏΠΎΡΡΠ΄ΠΊΠ° ΠΌΠΡ). ΠΠ°Π»Π°Ρ ΠΈΠ½Π΅ΡΡΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΡΡΡ ΠΏΡΠΎΡΠ΅ΡΡΠ° ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΠ΅Ρ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡΡ Π’. Π΄. Π½Π° ΡΠ°ΡΡΠΎΡΠ°Ρ Π‘ΠΠ§-Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° Π²ΠΏΠ»ΠΎΡΡ Π΄ΠΎ Π΄Π΅ΡΡΡΠΊΠΎΠ² ΠΠΡ. ΠΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΠ½Π°Ρ ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°Ρ ΡΠ°ΡΡΠΎΡΠ° Π’. Π΄. (ΠΏΡΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Π΅Π³ΠΎ Π² ΠΊΠ°ΡΠ΅ΡΡΠ²Π΅ ΠΏΡΠΈΠ±ΠΎΡΠ° Ρ ΠΎΡΡΠΈΡΠ°Ρ. ΡΠΎΠΏΡΠΎΡΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ) Π²ΡΡΠ°ΠΆΠ°Π΅ΡΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅Π· ΠΏΠ°ΡΠ°ΠΌΠ΅ΡΡΡ ΡΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½ΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΡ Π΅ΠΌΡ (ΡΠΈΡ. 3) Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΠΉ ΡΡ Π΅ΠΌΠ° Π΄ΠΈΠΎΠ΄ ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΉ.
Π° ΡΠ΅Π·ΠΎΠ½Π°Π½ΡΠ½Π°Ρ ΡΠ°ΡΡΠΎΡΠ° ΠΏΠ°ΡΠ°Π·ΠΈΡΠ½ΡΡ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅ΡΡΡ Ρ-Π»ΠΎΠΉ.
ΠΠ»Ρ ΡΡΠΈΠ»ΠΈΡ. Π’. Π΄. Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ, ΡΡΠΎΠ±Ρ Π²ΡΠΏΠΎΠ»Π½ΡΠ»ΠΈΡΡ ΡΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡ, Π³Π΄Π΅ fΠΎ — ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°Ρ ΡΠ°ΡΡΠΎΡΠ°. ΠΠ΅Π»ΠΈΡΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ RΠΏ Π‘ΠΏ, rs, Π° ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ ΠΈ ΡΠ°ΡΡΠΎΡΠ½ΡΠΌΠΈ Ρ Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΏΡΠ°Π²Π»ΡΡΡ, Π΅ΡΠ»ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡΡ ΡΡΠ΅ΠΏΠ΅Π½Ρ Π»Π΅Π³ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠ΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΏΠΎ ΠΎΠ±Π΅ ΡΡΠΎΡΠΎΠ½Ρ ΠΎΡ Ρ-n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π° (ΡΡΠ²Π΅Π»ΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΡΡΠ΅ΠΏΠ΅Π½ΠΈ Π»Π΅Π³ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΡΠ°ΡΡΠΎΡΠ½ΡΠΉ ΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π» Π’. Π΄. Π²ΠΎΠ·ΡΠ°ΡΡΠ°Π΅Ρ). Π§Π°ΡΡΠΎΡΠ½ΡΠ΅ ΡΠΎΠΎΡΠ½ΠΎΡΠ΅Π½ΠΈΡ Π’. Π΄. Π½Π°ΠΊΠ»Π°Π΄ΡΠ²Π°ΡΡ ΡΠ°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠ³ΡΠ°Π½ΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΡ Π½Π° ΡΠ΅Ρ Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡ ΠΈ ΠΊΠΎΠ½ΡΡΡΡΠΊΡΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΡΠΎΡΠΌΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ²: Π² Π’. Π΄., ΡΡΠΎΠ±Ρ Π΄ΠΎΡΡΠΈΡΡ ΠΌΠ°Π»ΡΡ LΠΊ, ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΈΡ. ΠΊΠΎΠ½ΡΠ°ΠΊΡ ΠΊ Π²ΠΏΠ»Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅ΡΠ°Π»Π»ΠΈΡ. ΠΊΠ°ΠΏΠ»Π΅ Π½Π° ΠΊΡΠΈΡΡΠ°Π»Π»Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π²ΡΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡΡ Ρ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡΡΡ ΠΌΠ΅ΡΠ°Π»Π»ΠΈΡ. ΠΌΠ΅ΠΌΠ±ΡΠ°Π½Ρ, Π»Π΅Π½ΡΠΎΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π»Π΅ΠΏΠ΅ΡΡΠΊΠ° ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ»Π°ΡΡΠΈΠ½Ρ; ΠΏΡΠΈ ΡΡΠΎΠΌ LΠΊ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΠ΅Ρ 10-10 ΠΠ½. ΠΠ±ΡΡΠ½ΠΎ Π’. Π΄. ΠΎΡΠΎΡΠΌΠ»ΡΡΡΡΡ Π² ΠΌΠ΅ΡΠ°Π»Π»ΠΎΠΊΠ΅ΡΠ°ΠΌΠΈΡ. ΠΊΠΎΡΠΏΡΡΠ΅.
Π ΠΈΡ. 3. ΠΠΊΠ²ΠΈΠ²Π°Π»Π΅Π½ΡΠ½Π°Ρ ΡΡ Π΅ΠΌΠ° ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°: RΠΏ ΠΈ Π‘ΠΏ-Π΄ΠΈΡΡΠ΅ΡΠ΅Π½ΡΠΈΠ°Π»ΡΠ½ΠΎΠ΅ ΡΠΎΠΏΡΠΎΡΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΡΠΌΠΊΠΎΡΡΡ Ρn-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π°; rs-ΠΎΠΌΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠ΅ ΡΠΎΠΏΡΠΎΡΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΡΠ΅ΡΡ; Lk ΠΈ Π‘ΠΊ — ΠΈΠ½Π΄ΡΠΊΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡΡ ΠΈ ΡΠΌΠΊΠΎΡΡΡ ΠΊΠΎΡΠΏΡΡΠ°
Π’. Π΄. Π½Π°Ρ ΠΎΠ΄ΡΡ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² ΡΡ Π΅ΠΌΠ°Ρ ΡΡΠΈΠ»ΠΈΡΠ΅Π»Π΅ΠΉ ΠΈ Π³Π΅Π½Π΅ΡΠ°ΡΠΎΡΠΎΠ² Π‘ΠΠ§-Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°, Π² Π±ΡΡΡΡΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡΠ². ΠΏΠ΅ΡΠ΅ΠΊΠ»ΡΡΠ°ΡΡΠΈΡ ΡΡΡΡΠΎΠΉΡΡΠ²Π°Ρ , ΡΡΡΡΠΎΠΉΡΡΠ²Π°Ρ ΠΏΠ°ΠΌΡΡΠΈ Ρ Π΄Π²ΠΎΠΈΡΠ½ΡΠΌ ΠΊΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈ Ρ. Π΄.
Π’Π£ΠΠΠΠΠ¬ΠΠ«Π ΠΠ€Π€ΠΠΠ’ (ΡΡΠ½Π½Π΅Π»ΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅) — ΠΊΠ²Π°Π½ΡΠΎΠ²ΡΠΉ ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ ΡΠΈΡΡΠ΅ΠΌΡ ΡΠ΅ΡΠ΅Π· ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΡ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ, Π·Π°ΠΏΡΠ΅ΡΡΠ½Π½ΡΡ ΠΊΠ»Π°ΡΡΠΈΡ. ΠΌΠ΅Ρ Π°Π½ΠΈΠΊΠΎΠΉ. Π’ΠΈΠΏΠΈΡΠ½ΡΠΉ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Ρ ΡΠ°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡΠΎΡΠ΅ΡΡΠ°ΠΏΡΠΎΡ ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ°ΡΡΠΈΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅Π· ΠΏΠΎΡΠ΅Π½ΡΠΈΠ°Π»ΡΠ½ΡΠΉ Π±Π°ΡΡΠ΅Ρ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π΅Ρ ΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΡ ΠΌΠ΅Π½ΡΡΠ΅ Π²ΡΡΠΎΡΡ Π±Π°ΡΡΠ΅ΡΠ°.