4-Tema. Yarim ótkizgishlerdegi deffektler. Deffektlerdiń túrleri. Deffektlerdiń payda bolıw sebepleri ha`m olardin` yarim o’tkizgishlerlerdiń qa’siyetlerine tásirin úyreniw

4-Tema. Yarim ótkizgishlerdegi deffektler. Deffektlerdiń túrleri. Deffektlerdiń payda bolıw sebepleri ha`m olardin` yarim o’tkizgishlerlerdiń qa’siyetlerine tásirin úyreniw.

4.1 Frenkel ha’m Shottki defektleri

Kristalli’q strukturani’n’defektleri dep strukturani’n’ anaw yaki mi’naw elementlerinin’ yaki wolardi’n’ ximiyali’q turaqli’li’g’i’ni’n’ ideal kristall menen sali’sti’rg’anda hali’ni’n’ qa’legen wo’zgeriwine ayti’ladi’.

Defektlerdin’ mi’sallari’nan biri yari’m wo’tkizgishte aralaspali’ elektr wo’tkizgishligin ju’jege keltiretug’i’n aralaspalardi’n’ atomlari’ni’n’ bar boli’wi’ boli’p tabi’ladi’.

Biz to’mende yari’m wo’tkizgishtin’ elektr wo’tkizgishligine ta’sir yetetug’i’n, biraq yari’m wo’tkizgishtin’ monokristali’na aralaspa atomlardi’ kiritiw menen baylani’sli’ bolmag’an defektlerdi g’ana ko’rip wo’temiz. Bul defektler geyde noqatli’q dep te ataladi’.

Frenkel defektleri dep bos tu’yinler ha’m jaqi’n jaylasqan tu’yinleer arali’q atomlardi’n’ toplami’na ayti’ladi’ (1-su’wret).. Bunday defektler atom wo’zinin’ normal hali’nan wo’zinin’ worni’nda vakansiyani’ qaldi’ri’p tuyi’nlerdin’ arali’g’i’na wo’tkende ju’zege keledi (3.2-su’wret).

Tu’yin arali’q atom wo’zinin’ reshetkani’n’ tu’yinindegi normal hali’nan uzaq arali’qqa diffuziyalang’anda ju’zege keletug’i’n os tu’yin (vakant wori’n) Shottki defekti delinedi. Shottki defekti vakansiyani’n’ ktisstalldi’n’ betinen kristalli’q reshetkani’n’ tu’yinlerde jaylasqan atomlar menen wori’n almasi’w joli’ arqali’ diffuziyalani’wi’ yesabi’nan ju’zege keledi.

Defektlerdin’ bul yeki tu’ri a’dette ji’lli’iq qozdi’ri’wi’ na’tiyjesinde, sonday – aq, radiasiyali’q nurlani’wda yadro bo’lekshelerinin’ ta’sirinde ju’zege keledi. Frenkel defektin ju’zege keltiriw ushi’n a’dette Shottki defektin ju’zege keltiriwge qarag’anda bir qansha kem energiya talap yetiledi. Wolardi’ u’zege keltiriw ushi’n za’ru’r energiyani’n’ shamasi’ 2 den 4 ev arali’g’i’nda jaylasadi’.

Frenel ha’m Shottki defektleri kristallarg’a bir qatar a’hmiyetli qa’siyetlerdi beredi’. Wolar elektronalr ha’m tesiklerdin’ shashi’rawi’na, optikali’q qa’siyetlerine, elketr wo’tkizgishliine ha’m basqalarg’a ta’sirin ko’rsetedi.

Kristalli’q reshetkada bos tu’yinlerdin’ bar boli’wi’ kristalli’q rehetkani’n’ periodli’q maydani’ni’n’ uzi’liwi’na ha’m qadag’an yetilgen zonada lokal qa’dddilerdin’ payda boli’wi’na ali’p keledi, yag’niy donorlarki akceptorlarg’a uqsap ha’reket yetedi.

A’dette bul defetler akceptorli’q ta’sir ko’rsetip, kristallg’a tesikli wo’tkizgishlik beredi. Ma’selen, kristallda Shottki tipindegi defektlerdin’ boli’wi’ germaniydi’n’ qadag’an yetilgen zonasi’nda valentlik zonasi’ni’n’ joqarg’i’ shetinen 0,18 ev uzaqta jaylasqan diskret energetikali’q qa’ddini ju’zege keltiredi.

b) dislokaciyalar

Ha’r bir a’dettegi kristall woni’ yeritpeden wo’sirip ali’w processindegi ku’timegen shetlewlerdin’ aqi’beti si’pati’nda aytari’qtay sandag’i’ dislokaciyalarg’a (dislokaciya – kristalli’q reshetkani’n’ periodli’g’i’nan shetlewi) iye boladi’. Dislokaciyalardi’n’ payda boli’w processi atomlar arali’q baylani’slardi’ uzi’w ushi’n za’ru’r bolg’an energiyai’n’ jumsali’wi’n talap yetedi.

Metalli’q kristallar ha’r bir kvadrat sm ge tuwri’ keletug’i’n 10⁶ ta’rtibindegi dislokaciyag’a iye boladi’.

Yari’m wo’tkizgishlerdin’ kristallari’ aytarli’qtay jetilisken boli’p, 10⁴ sm^-2 dislokaciyalrg’a iye boladi’. Germaniydin’ dislokaciyaari’si’z arnawli’ wo’sirilgen kristallari’ kvadrat santimetrge 10 nan arti’w bolmag’an dislokaciyalarg’a iye boladi’.

Dislokaciyalardi’n’ a’piwayi’ tipleri vintli ha’m jiyek dislokaciyalar boli’p tabi’ladi’. 3.3-su’wrette a’dettegi kub resherkasi’ndag’i’ jiyek dislokaciya keltirilgen. Bunday dislokaciya yari’m tegisliktn’ bir shetinde ha’m kristalldi’n’ yari’m tegisliginen bir neshe reshetkasi’na ten’ arali’qta jaylasi’p, ideal strukturag’a iye boladi’.

Spiral dislokaciya – ko’plegen kristallardi’n’ spiral ta’rizli boli’p wo’siwinin’ na’tiyesi boladi’. Dislokaciyani’ bul jag’dayda kristalldi’n’ bir bo’leginin’ basqa bo’limine qarata bir eshetka turaqli’si’na ten’ arali’qqa ji’li’si’wi’ni’n’ aqi’beti dep yesaplaw mu’mkin boladi’. Bunda ji’li’si’w dislokaciya ko’sherine parallel ra’wishte boladi’.

Dislokaciyalar da Frenel ha’m Shottki defektleri si’yaqli’ yari’m wo’tkizgishlerdin’ elktr qa’siyetlerine ta’sir yetedi. Ma’selen, yari’m tegizliktin’ arti’qsha jiyegi elektronlarg’a qarata akceptorlarg’a uqsap ha’reket yetetug’i’n yerkin (“wolqi’”) baylani’slardi’ ju’zege keltiredi. Dislokaciyalar geraniyde wo’tkizgishlik zonasi’ni’n’ tu’binen 0,2 ev arali’qta jaylasqan akceptorli’q qa’ddilerdi ju’zege keltiredi.

v) plastik deforaciyalar

Yari’m wo’tkizgishlerdin’ plastik deforaciyalari’ wolardi’n’ zonali’q strukturasi’nda akceptorli’q aralaspalardi’n’ ju’zege keliwine ali’p keledi. Ma’selen, dermaniy 500^oC temperaturada- aq deformaciyalani’wi’ mu’mkin. Itimal, plastik dformaciya ha’r t’rli dislokaciyalardi’n’ ju’zege keliwi menen baylani’sli boladi’. Germaniydin’ ku’shli deformaciyalang’an oblasti’ 0,12 ev akceptorlardi’n’ ionizaciya energiyasi’na iye bolg’an tesikli boli’p qaladi’.

Sanap wo’tilgen defektlerden basqa ja’ne ko’plegen quramali’ defektler de bar. Wolar kristalli’q reshetka tu’yinlerdin’ bir – biri menen ilinisken juplari’, jari’qlar, ko’biksheli kiritpeler ha’m basqa krstalldi’n’ strukturasi’ni’n’ duri’sli’g’i’ni’n’ makroskopiyali’q kemshilikleri oli’wi’ mu’mkin.