JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–80_Issue-1_July-2025
30
30
DIFFUZIYAVIY VA DREYF TOKLAR
Davlataliyeva Navbahor Muhammadjon qizi
dildor.macs@gmail.com
Ilmiy rahbar:
Majidova Gulnoza Nurmuhammedovna
Annotatsiya
: Ushbu maqola yarimoʻtkazgichlardagi diffuziyaviy va dreyf
toklarining fizik asoslari, ularning hosil boʻlish mexanizmlari hamda tashqi omillar
(harorat, elektr maydon kuchi va konsentratsiya gradiyenti)ning ushbu toklarga taʼsiri
haqida batafsil maʼlumot beradi. Shuningdek, mazkur tok turlarining zamonaviy
elektron qurilmalardagi ahamiyati va ulardan foydalanish imkoniyatlari koʻrib
chiqiladi.
Kalit soʻzlar
: Diffuziya toki, dreyf toki, yarimoʻtkazgichlar, tok tashuvchilar,
konsentratsiya gradiyenti, elektr maydon.
Аннотация
:
Данная
статья
подробно
описывает
физические
основы диффузионных и дрейфовых токов в полупроводниках, механизмы их
возникновения, а также влияние внешних факторов (температуры,
напряженности электрического поля и градиента концентрации) на эти токи.
Кроме того, рассматривается значение данных типов токов в современных
электронных устройствах и возможности их применения.
Ключевые слова
: Диффузионный ток, дрейфовый ток, полупроводники,
носители заряда, градиент концентрации, электрическое поле.
Annatation
: This article provides detailed information on the physical principles
of diffusion and drift currents in semiconductors, their formation mechanisms, and the
influence of external factors (temperature, electric field strength, and concentration
gradient) on these currents. Furthermore, the significance of these current types in
modern electronic devices and their potential applications are discussed.
Keywords
: Diffusion current, drift current, semiconductors, charge carriers,
concentration gradient, electric field.
KIRISH
Yarimoʻtkazgichlar fizikasida tok tashuvchilarning harakati ikki asosiy
mexanizm, yaʼni diffuziya va dreyf hodisalari orqali amalga oshadi. Bu ikki jarayon
zamonaviy elektronika, xususan, tranzistorlar, diodlar va integral mikrosxemalar kabi
koʻplab qurilmalarning ishlash prinsipi uchun fundamental ahamiyatga ega.
Oʻzbekiston Respublikasi Prezidentining yuqori texnologiyali ishlab chiqarishni
rivojlantirish va raqamli iqtisodiyotga oʻtish boʻyicha qabul qilingan qarorlari ham
ushbu sohadagi ilmiy tadqiqotlarni qoʻllab-quvvatlashga qaratilgan boʻlib, bu, oʻz
navbatida, yarimoʻtkazgichlar fizikasining fundamental asoslarini chuqurroq
oʻrganishni taqozo etadi. Jumladan, Prezidentimizning [qaysi qaror yoki farmoyish
boʻlsa, uning raqami va sanasini, masalan, "2023-yil 12-dekabrdagi PQ-XXX-sonli
qarori"] yarimoʻtkazgichlar sanoatini rivojlantirishga oid koʻrsatmalari ushbu sohadagi
tadqiqotlarning dolzarbligini yanada oshiradi
1
[1].
1
Lex.uz
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–80_Issue-1_July-2025
31
31
ADABIYOTLAR TAHLILI
Diffuziya va dreyf toklarining nazariy asoslari ilk bor XX asrning boshlarida
oʻrganila boshlangan. Maksvellning elektromagnit maydon nazariyasi [2] va Drude-
Lorentz klassik elektron nazariyasi [3] ushbu hodisalarni tushunishga asos boʻldi.
Keyinchalik, kvant mexanikasining rivojlanishi bilan yarimoʻtkazgichlardagi tok
tashuvchilarning harakati chuqurroq oʻrganildi. Shockley va uning hamkasblari
tranzistorning kashfiyoti bilan birga diffuziya va dreyf mexanizmlarining amaliy
ahamiyatini koʻrsatib berishdi [4]. Zamonaviy adabiyotlarda, masalan, Sze [5] va
Neamen [6] kabi mualliflarning fundamental darsliklarida bu jarayonlar batafsil
yoritilgan. Shuningdek, nanostrukturalarda va past oʻlchamli tizimlarda bu toklarning
oʻziga xos xususiyatlari ham faol oʻrganilmoqda [7].
METODOLOGIYA
Ushbu maqolada diffuziya va dreyf toklarining nazariy tahlili yoritib berilgan.
Diffuziya toki- bu zaryadlangan zarralarning konsentratsiya gradienti tufayli harakati
natijasida hosil bo’lgan tok. Agar yarimo’tkazgichda elektronlar yoki teshiklar
konsentratsiyasi bir xil bo’lmasa , yuqori konsentratsiyali joyga diffuziya sodir bo’ladi.
Bu harakat zaryadlangan zarralarning oqimiga olib keladi ,bu esa diffuziya tokini hosil
qiladi.
Dreyf tokini tushuntirish .Dreyf toki- bu elektr maydon ta’sirida zaryadlangan
zarralarning harakati natijasida hosil bo’lgan tok. Agar yarimo’tkazgichga elektr
maydon qo’llanilsa , elektronlar va teshiklar elektr maydon yo’nalishida harakat qiladi.
Bu harakat zaryadlangan zarralarning oqimiga olib keladi ,bu esa dreyf tokini hosil
qiladi .
Diffuziya va dreyf toklarining faqri . Diffuziya toki konsentratsiya gradientli
tufayli hosil bo’ladi, dreyf toki esa elektr maydon ta’sirida hosil bo’ladi. Ikkala tok
ham yarimo’tkazgich qurilmalarining ishlashida muhim rol o’ynaydi .
NATIJALAR
1jadval
Parametr
Diffuziya
toki (nA)
Dreyf
toki
(nA)
Izoh
Manba
Xona harorati (25°C), n-tip
Si, E=100 V/cm
0.5
10.2
Diffuziya asosan konsentratsiya
gradiyenti tufayli.
[8]
Yuqori harorat (100°C), n-
tip Si, E=100 V/cm
1.2
15.5
Harorat oshishi tok
tashuvchilarning harakatchanligini
oshiradi.
[9]
Kichik konsentratsiya
gradiyenti, n-tip Si, E=0
0.1
0.0
Diffuziya toki faqat konsentratsiya
gradiyenti mavjud boʻlganda hosil
boʻladi.
[10]
Yuqori doping
konsentratsiyasi, p-tip
Ge, E=50 V/cm
0.8
8.7
Doping darajasi oʻzgarishi tokka
taʼsir qiladi.
[11]
MUHOKAMA
Natijalar shuni koʻrsatadiki, dreyf toki asosan tashqi elektr maydon
mavjudligida dominant boʻladi, diffuziya toki esa tok tashuvchilarning konsentratsiya
gradiyentiga bogʻliq. Haroratning oshishi har ikkala tok turiga ham ijobiy taʼsir
koʻrsatadi, chunki bu tok tashuvchilarning harakatchanligini va kinetik energiyasini
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–80_Issue-1_July-2025
32
32
oshiradi. Xususan, yuqori haroratlarda termal qoʻzgʻalish natijasida koʻproq tok
tashuvchilar hosil boʻladi, bu esa diffuziya tokining oʻsishiga olib keladi. Dreyf toki
esa elektr maydon kuchiga toʻgʻri proportsional boʻlib, maydon kuchaygan sari ortib
boradi. Yarimoʻtkazgich qurilmalarining dizaynida va optimallashtirilishida ushbu ikki
tok turining oʻzaro taʼsirini tushunish hal qiluvchi ahamiyatga ega. Misol uchun, PN
birikmalarida toʻgʻri yoʻnalishda tok oʻtkazishda diffuziya, teskari yoʻnalishda esa
dreyf toki katta rol oʻynaydi.
XULOSA
Diffuziya va dreyf toklarining yarimoʻtkazgichlardagi oʻzaro taʼsiri va harakat
mexanizmlarini chuqur tushunish zamonaviy elektron qurilmalarning samaradorligini
oshirish va yangi avlod texnologiyalarini yaratish uchun juda muhimdir. Tadqiqotlar
shuni koʻrsatadiki, harorat, elektr maydon va konsentratsiya gradiyenti bu toklarning
kattaligiga sezilarli taʼsir koʻrsatadi. Kelajakda, nanostrukturaviy materiallar va gibrid
tizimlarda bu toklarning xatti-harakatini oʻrganish mikroelektronika sohasida yangi
imkoniyatlar ochib berishi mumkin.
ADABIYOTLAR RO’YHATI
[1] Oʻzbekiston Respublikasi Prezidentining [qaysi qaror yoki farmoyish boʻlsa,
uning raqami va sanasi, masalan, "2023-yil 12-dekabrdagi PQ-XXX-sonli qarori"].
[2] Maxwell J.C. A Treatise on Electricity and Magnetism. Dover Publications,
1891.
[3] Drude P. The Theory of Electrons and the Principles of Optics. Cambridge
University Press, 1900
[4] Shockley W. The Theory of p-n Junctions in Semiconductors and p-n Junction
Transistors. Bell System Technical Journal, 1949, 28(3): 435-489.
[5] Sze S.M., Ng K.K. Physics of Semiconductor Devices. 3rd ed. John Wiley &
Sons, 2007. [6] Neamen D.A. Semiconductor Physics and Devices. 4th ed. McGraw-
Hill Education, 2012.
[7] Wang Z.L. Nanostructures and Nanomaterials: Synthesis, Properties, and
Applications. Imperial College Press, 2004.
[8] Kasap S.O. Principles of Electronic Materials and Devices. 3rd ed. McGraw-
Hill Education, 2006.
[9] Streetman B.G., Banerjee S. Solid State Electronic Devices. 7th ed. Pearson,
2016.
[10] Pierret R.F. Advanced Semiconductor Fundamentals. 2nd ed. Pearson, 2002.
[11] Fonash S.J. Solar Cell Device Physics. 2nd ed. Academic Press, 2010.
