3-mavzu. Qattiq jism yuzalaridagi hodisalar

3. Yarimo’tkazgichlar sirtida elektronlar holatlari. Tamm sirtiy holatlari. Shokli turidagi sirtiy holatlar.
Tamm sirtiy holatlari 1932 yilda I.Ye.Tamm cheksiz va chekli kristalda elektronlarning energetik spektri muhim darajada turlicha bo’lishligini ko’rsatgan. Cheksiz kristaldagi elektronlarning ruxsatlangan energiyalari zonalaridan boshqa chekli kristalda uning uzilishi oqibatida elektronlar uchun yangi ruxsatlangan diskret (uzuq-uzuq) energetik holatlar paydo bo’ladi. Elektron holatlarning bu holatlarga mos keladigan to’lqin funksiyalari kristall chegarasida eng katta (maksimal) bo’lib, kristall ichi tomonga va vakuum tomonga so’nib boradi.
Agar kristall chegaralangan va chetki elementar yacheykadagi potensial to’siq kristall ichidagisidan farqli bo’lsa, cheksiz kristall ichida taqiqlangan holatlar o’rniga chekli kristallar sirtida ruxsat etilgan energetik holatlar vujudga kelishi mumkin. Ma’lumki, har qanday kvant tizimning energetik spektrini xosil qilish uchun Shryodinger tenglamasini yechish kerak. Buning uchun to’lqin funksiya tanlashdan tashqari kristall ichidagi potensial o’zgarish ravishini bilish kerak.
Ye.I.Tamm o’zining birinchi xisobida bir o’lchovli masalani yechishda Kronig-Pennining kuchsiz bog’langan elektronlar modelini qabul qilgan, bunda eng chetki potensial ichki to’siqlardan farq qilgan. Shu taqribda Tamm sathlari energiyasini aniqlash uchun tayinli tenglama olingan.
Sirtiy elektron holatlar nazariyasining keyingi rivojida nazariya uch o’lchovli fazo holini umumlashtirish, tadqiqlash, shuningdek, kristall ichidagi davriy potensialning turli ko’rinishlari hollari qarab chiqildi.
Xulosalar:
Chekli muntazam kristalda sirtda kristall atomlarining davriy joylashishi kesilganligi oqibatida uzuq-uzuq elektron energiyalari holatlari spektri vujudga keladi. Bu holatlarni Tamm holatlari (sathlari) deyiladi.
Tamm holatlarining zichligi (konsentrasiyasi) ni sirtdagi atomlar zichligi aniqlaydi, ya’ni bu zichlik ~ 10¹⁵ sm^-2 tartibda bo’ladi. Bunday zichlik mavjud bo’lganida sirtiy energetik zonalar paydo bo’lishi ham mumkin.