Biofizika kitob yangisi 2013. doc

м
Oм
⋅
- 10
8
м
Oм
⋅
oralig’ida joylashgan bo’ladi. Ular yarim o’tkazgichlar deb yuritiladi va elektrik 
xossalari bilan metallardan farq qiladi. Masalan: xarorat ortishi bilan yarim 
o’tkazgichning qarshiligi kamayadi. 
Metallardan farqli ravishda yarim o’tkazgichlarda elektr toki faqat erkin 
elektronlargina emas, balki atom bilan bog’lanishda bo’lgan elektronlarning 
xarakati bilan xam yuzaga keladi va uning o’tkazuvchanligida asosiy rolni 
o’ynaydi. Yarim o’tkazgichlarda kam miqdorda qo’shilgan aralashma solishtirma 
qarshiligini keskin o’zgartirib yuboradi. Elektronlar asosan atomlar bilan 
bog’langan holatda bo’ladi va past haroratda erkin elektron miqdori kam bo’ladi.
Yarim o’tkazgich elektr maydoni ta’sirida bo’lganda erkin elektronlar 
maydonga qarshi yo’nalishda harakat qilib, zaif tok xosil qilishi mumkin. Erkin 
elektronlarning bunday xarakatidan yuzaga keluvchi o’tkazuvchanlik “elektron”
o’tkazuvchanlik yoki “n” tip o’tkazuvchanlik (negative – manfiy) deyiladi. Atom 
bilan bog’langan elektronlarni bog’lanishdan ozod qilish uchun yetarli ishga teng 
bo’lgan tashqi energiya, ya’ni issiqlik energiya berish kerak. Bu holda yarim 
o’tkazgichlarning qarshiligini kamayishi yoki o’tkazuvchanligini oshishiga sabab 
bo’luvchi erkin elektronlarning miqdori ortadi. Yarim o’tkazgichlar qarshilik 
termometri “termistor” shu xodisaga asoslangan xolda ishlaydi. Bu termistor 
yordamida o’simlik va jonli organizmlarning nuqtaviy qismlarining xaroratini 
o’lchash mumkin.
PDF created with pdfFactory Pro trial version 
www.pdffactory.com

---

132
Yorug’lik intensivligini o’lchash uchun foydalaniladigan termistorlar 
fotoqarshiliklar deyiladi. Yarim o’tkazgchlar uchun bog’langan elektronlarning 
ko’chishi bilan bo’lgan, ya’ni bir tur o’tkazuvchanlik xarakterlidir.
7.3-rasm. Elektron yarim o’tkazgich chizmasi. 
 
7.3-rasmda germaniy atomlari orasidagi elektron bog’lanishlarning tekislikdagi 
sxemasi ko’rsatilgan. Doirachalar bilan germaniy atomlari, nuqtalar bilan tashqi 
elektronlar, chiziqlar bilan atomlarning elektron bog’lanishlari belgilangan. Tashqi 
qizdirish yoki yoritish ta’sirida atom bog’lanishdan bitta elektron ozod bo’ladi va 
uning o’rnida kattalik jixatdan teng bo’lgan musbat “teshik” deb ataladigan zaryad 
paydo bo’ladi, ya’ni elektronni ozod bo’lishi bilan teshik xosil bo’ladi. Ayni 
vaqtda tashqi maydon ta’sirida bog’langan elektronlarning bir qo’shni 
bog’lanishdan ikkinchisiga va ayni vaqtda teshiklarning qarama-qarshi tomonga 
harakati boshlanadi. Teshiklarning bunday tartibli harakati ham yarim o’tkazgichda 
tokning xosil bo’lishini ta’minlaydi va bunday o’tkazuvchanlik teshikli 
o’tkazuvchanlik yoki r tipli o’tkazuvchanlik (positive - musbat) deyiladi. 
Yarim o’tkazgichlarda elektron va teshiklarning umumiy xarakati elektr 
tokini vujudga keltiradi va yarim o’tkazgichning xususiy o’tkazuvchanligi deyiladi. 
Xususiy o’tkazuvchanlik sof yarim o’tkazgichlarda bo’ladi, sof yarim o’tkazgich 
esa tabiatda yo’q. Vaholanki, yarim o’tkazgichga ozgina qo’shilgan aralashma 
uning o’tkazuvchanligini keskin o’zgartirib yuboradi. Ba’zi aralashmalar yarim 
o’tkazgichni erkin elektronlar bilan boyitadi va n – tip aralashma deb yuritiladi. N 
– tip aralashma donor (beruvchi) deb atalib, bu holda elektron o’tkazuvchanlik 
oshadi. Ayrim arlashmalar yarim o’tkazgichni teshiklar bilan boyitadi va teshikli 
o’tkazuvchanlikni oshiradi. Bunday aralashma akseptor deyiladi va yarim 
o’tkazgich r – tip yarim o’tkazgich deb ataladi.
Germaniyga 0,0001% mыshyak aralashmasi qo’shilganda tashqi issiqlik 
xarakati yoki boshqa ta’sir tufayli erkin elektronlar soni 1000 marta ortadi. Bunda 
teshiklar soni ortmaydi. Germaniyga kam miqdorda indiy qo’shilganda, uning har 
bir atomi yarim o’tkazgichda bittadan teshik xosil qiladi va bunda erkin elektronlar 
soni ko’paymaydi. Natijada germaniy teshiklar bilan boyiydi va germaniy 
aralashmali teshikli yarim o’tkazgichga aylanadi. 
Dielektrik kirituvchanlikni bilgan holda tirik organizmda bo’la-digan ba’zi 
o’zgarishlar haqida xulosa chiqarish mumkin. Organizmdagi hujayrani va uni o’rab 
olgan hujayralardan tashqari biologik muhit tashqi muhitdan yarim o’tkazuvchi 
PDF created with pdfFactory Pro trial version 
www.pdffactory.com

---

133
hujayra membranasi bilan ajralgan murakkab tizim deb qarash mumkin. Hujayra 
ochiq termodinamik tizim bo’lib, tashqi muhit bilan uzluksiz energiya, modda va 
ma’lumot almashinadi va bu almashinuv membranalar orqali amalga oshadi. 
Membrana oddiy holda lipid qatlamidan iborat bo’lib, lipidlar qatoriga neytral 
yog’lar, efirlar kiradi. Hujayrada lipidlar oqsil qatlamlari bilan o’rab olingan 
bo’ladi. Ko’pchilik membranalar taxminan 40% lipidlardan, 60% oqsillardan 
iborat. Sitoplazmatik membrananing qalinligi taxminan 5-10 nm. Hujayra 
membranalarining umumiy yuzasi juda katta. Masalan, kalamush jigarining 
massasi atigi 6 g. Uning membranalarining umumiy yuzasi 100 m
2
. Membranada 
lipid qatlami borligi uning dielektrik xossalarini belgilaydi. Membranalar 
solishtirma qarshiligi juda katta 10
8
om.m. atrofida bo’ladi, bu esa sitoplazma va 
hujayralararo muhit qarshiligidan o’n millionlab kattadir. Membranalar dielektrik 
harakteristikalari ko’pchilik texnik izolyatornikidan katta. Masalan, mitoxondriya 
membranasining qalinligi 8nm bo’lgan holda sirtlardagi potensiallar farqi 200 
mVga teng. Shunday qilib, membranadagiga elektr maydon kuchlanganligi 
Ye= 200
.
10 
-3 
V = 25 
. 
10 
6 
V/m
8
. 
10
-9 
m
Shuni aytib o’tish kerakki, dielektrik sifatida ishlatiladigan chinni bu 
kuchlanganlikdan yuz marta kichik kuchlanganlikda «teshiladi».