Electr xa'm magnetizm lat


Yarım o’tkizgishler ha’m izolyatorlar


Download 1.56 Mb.
Pdf ko'rish
bet44/109
Sana03.02.2023
Hajmi1.56 Mb.
#1153366
1   ...   40   41   42   43   44   45   46   47   ...   109
Bog'liq
ELEKTR HA’M MAGNETIZM

Yarım o’tkizgishler ha’m izolyatorlar. Biz joqarıda o’tkizgishlerdegi toqtı tasıwshılardın’ 
qalay payda bolatug’ınlıg’ı jo’ninde hesh na’rse aytpadıq. Bul ma’seleni ayqınlastırıw ushın toqtı 
tasıwshılardın’ kontsentratsiyasının’ temperaturag’a g’a’rezliligin anıqlaw u’lken a’hmiyetke iye 
bolg’an bolar edi. Bunday ma’seleni ha’r tu’rli temperaturalarda Хoll turaqlısın anıqlaw arqalı 
sheshiwge boladı. 


60 
Ta’jiriybeler metallardag’ı erkin elektronlardın’ kontsentratsiyasının’ temperaturadan derlik 
g’a’rezsiz ekenligin ko’rsetedi. Ha’tte ju’da’ kishi temperaturalarda da metallarda og’ada ko’p 
sandag’ı erkin qozg’alıwshı elektronlar boladı. Bul jag’day metallardag’ı o’tkizgishlik 
elektronlarının’ payda bolıwında temperaturanın’ a’hmiyetli orındı iyelemeytug’ınlıg’ın 
ko’rsetedi. 
A’dettegi metallardın’ ha’r bir atomı yadrosı menen a’zzi baylanısqan bir yamasa bir neshe 
elektronlardın’ bar ekenligi menen ta’riplenedi. Metaldın’ atomları bir birine jaqınlasqanda 
(yag’nıy atomlar jıynalıp metall payda bolg’anda) qon’ısılas atomlar arasındag’ı o’z-ara 
ta’sirlesiw ku’shlerinin’ ta’sirinde yadrolar menen a’zzi baylanısqan bunday elektronlar o’z 
atomları menen baylanısın u’zedi. Endi bunday elektronlar ayırım atomg’a tiyisli emes, al pu’tkil 
metalg’a tiyisli bolıp qaladı da, metall boyınsha erkin qozg’aladı. Atomları menen baylanıstı 
u’zgen usınday elektronlar o’tkizgishlik elektronlarına aylanadı. 
Metallar menen bir katar biz o’tkizgishlerdin’ basqa da tipleri menen gezlesemiz. Bul 
o’tkizgishler metallar sıyaqlı elektronlıq o’tkizgishler bolıp tabıladı (bunday o’tkizgishlerdi 
a’dette birinshi klass o’tkizgishler dep ataladı) ha’m bunday o’tkizgishlerdegi toqtın’ o’tiwi hesh 
qanday 
хimiyalıq o’zgerislerge alıp kelmeydi. Biraq o’tkizgishlik elektronlarının’ 
kontsentratsiyası temperaturanın’ o’siwi menen keskin tu’rde o’sedi. Bunday o’tkizgishler 
to’mengi temperaturalarda ju’da’ u’lken bolg’an salıstırmalı qarsılıqlarg’a iye bolıp, olardı 
izolyator dep atawg’a boladı. Biraq temperaturanın’ o’siwi menen olardın’ salıstırmalı qarsılıg’ı 
kishireyip ketedi. Bunday tiptegi o’tkizgishler yarım o’tkizgishler degen attı aldı.
Ko’p elementler (kremniy, germaniy, selen ha’m basqalar) mıstın’ zakisi 
, ku’kirtli 
qorg’asın 
ha’m basqa da ko’plegen birikpeler yarım o’tkizgishler bolıp tabıladı. Mısalı 
ta’jiriybelerdin’ na’tiyjeleri o’jire temperaturalarındag’ı taza kremniyde elektronlardın’ 
kontsentratsiyasının’ 
10
shamasınan kishi, al onın’ salıstırmalı qarsılıg’ının’ 
10

den u’lken bolatug’ınlıg’ın ko’rsetedi. Al temperatura 700 
℃ g’a joqarılag’anda ondag’ı 
elektronlardın’ kontsentratsiyası 
10
ke shekem ko’beyedi, al salıstırmalı qarsılıg’ı 0,001 
∙ ge shekem to’menleydi (yag’nıy millionlag’an ese kemeyedi). 
Yarım o’tkizgishlerdegi zaryad alıp ju’riwshilerdin’ kontsentratsiyasının’ temperaturadan ku’shli 
tu’rdegi g’a’rezligi o’tkizgishlik elektronlarının’ jıllılıq qozg’alıslarının’ ta’sirinde payda 
bolatug’ınlıg’ın ko’rsetedi. Yarım o’tkizgishlerde atomlar arasındag’ı o’z-ara ta’sirlesiwler 
elektronlardın’ atomlardan ajıralıp shıg’ıp o’tkizgishlik elektronlarına aylanıwı ushın jetkilikli 
emes. Al olardın’ o’tkizgishlik elektronlarına aylanıwı ushın yadroları menen en’ a’zzi 
baylanısqan elektronlarg’a jıllılıqtın’ esabınan qosımsha energiya beriw talap etiledi. 
Temperatura qanshama joqarı bolsa yarım o’tkizgilerde toqtı tasıwshı erkin elektronlardın’ da 
kontsentratsiyası sonshama u’lken boladı. 
Endi yarım o’tkizgishlerdegi o’tkizgishlik elektronlarının’ payda bolıw protsessi menen 
tanısamız. Anıqlıq ushın en’ ko’p tarkalg’an yarım o’tkizgishlerdin’ biri bolg’an kremniydi 
( ) 
qaraymız. 
Kremniy atomı D.İ.Mendeleevtin’ da’wirlik sistemasında 14-orındı iyeleydi (demek 
= 14). 
Sonlıqtan kremniy atomının’ yadrosının’ zaryadı 
+14 te ten’. Atomnın’ quramına 14 elektron 
kiredi. Olardın’ to’rtewi yadro menen a’zzi baylanısqan. Usı to’rt elektron хimiyalıq 
reaktsiyalarg’a qatnasadı, kremniydin’ valentliginin’ 4 ke ten’ ekenligin ta’miyinleydi, sonlıqtan 
bul elektronlar valentli elektronlar dep ataladı (38-su’wrette ko’rsetilgen). Qalg’an on elektron 
yadro menen birlikte atomnın’ zaryadı 
+14 − 10 = +4 bolg’an o’zgermey qalatug’ın ishki 
bo’limin payda etedi 


61 
38-su’wret. 
Kremniy atomı ha’m onın’ to’rt valentli 
baylanısı. 
Kremniy kristallında atomlardın’ ornalasıwı mınaday taqlette sho’lkemlestirilgen: ha’r bir atom 
to’rt jaqın qon’ısı atomg’a iye boladı (kristallografiyada kremniydin’ atomlıq-kristallıq qurılısın 
sfalerit dep ataydı, bunday qurılısqa germaniy, almaz, 
, ha’m basqa da ko’p sanlı 
хimiyalıq birikpeler iye, olardın’ barlıg’ı yarım o’tkizgishler bolıp tabıladı). Kremniydegi 
atomlardın’ a’piwayılastırılg’an jaylasıwı 39-su’wrette keltirilgen. Qon’ısılas eki atom 
arasındag’ı baylanıs juplıq-elektronlıq yamasa valentlik baylanıs du’ziwshi eki elektron arqalı 
du’ziledi. 
39-su’wret. 
Kremniy kristallındag’ı juplıq-elektronlıq 
baylanıslar. 
39-su’wrette ko’rsetilgen jag’day taza kremniyge ha’m ju’da’ to’mengi temperaturalarg’a 
sa’ykes keledi. Bul jag’dayda barlıq valentli elektronlar atomlar arasındag’ı baylanıstı 
ta’miyinlewge qatnasadı, olar strukturalıq elementler bolıp tabıladı ha’m toqtı o’tkiziwge 
qatnaspaydı. 
Temperatura joqarılag’anda jıllılıq terbelisleri bazı bir valentli baylanıslardı u’zedi. Usının’ 
na’tiyjesinde burın valentli baylanıslardı do’retiwge qatnaskan elektronlardın’ bir qanshası 
atomlardan u’ziledi ha’m o’tkizgishlik elektronlarına aylanadı. Elektr maydanı bar bolsa olar 
maydang’a qarama-qarsı bag’ıtta qozg’aladı ha’m elektr tog’ın payda etedi. 
40-su’wret. 
Kremniy pa’njeresinde o’tkizgishlik elektronı 
menen tesikshenin’ payda bolıwı. 
Biraq biz qarap atırg’an jag’dayda elektr o’tkizgishliktin’ basqa da bir meхanizminin’ bar 
ekenligi ko’zge ko’rinedi. Valentli baylanıstın’ u’zilisi baylanıs joq vakant (bos) orınnın’ payda 
bolıwına alıp keledi (yag’nıy elektron baylanıstı u’zip erkin elektrong’a aylanıp kristall boyınsha 
basqa orınlarg’a ketip qalg’an, al onın’ ornı bos, vakant orıng’a aylang’an). Usınday elektronı 


62 
joq bos orınlar tesiksheler degen attı alg’an (40-su’wret). Tesiksheler payda bolg’anda yarım 
o’tkizgishlerde elektr zaryadların o’tkiziwdin’ jan’a mu’mkinshiliklerinin’ payda bolatug’ınlıg’ın 
an’sat ko’riwge boladı. Haqıyqatında da, eger kristalda tesikshe bar bolsa, onda qon’ısı 
elektronlardın’ birewi onın’ ornın iyelewi mu’mkin. Usının’ na’tiyjesinde atomlar arasındag’ı 
a’dettegidey baylanıs qayta tiklenedi, biraq tesikshe basqa orında payda boladı. Bul jan’a 
tesiksheni baska bir elektron iyeley aladı. Sonın’ saldarınan tesikshe basqa, u’shinshi orında 
payda boladı. Bunday protsess ko’p ret qaytalanadı ha’m na’tiyjede toqtı tasıwg’a tek erkin 
elektronlar g’ana emes, al baylanıstı ta’miyinlep turg’an (erkin emes) valentli elektronlar da 
qatnasadı. Bul elektronlar elektr maydanının’ kernewligi vektorının’ bag’ıtına qarama-qarsı 
bag’ıtta a’stelik penen bir vakant orınnan ekinshi, bunnan keyin u’shinshi ha’m basqa da 
orınlarg’a qozg’aladı. Al bos orınlar, tesiksheler qarama-qarsı bag’ıtta elektr maydanının’ 
bag’ıtında zaryadı on’ belgige iye bo’lekshedey bolıp qozg’aladı. 
Joqarıda qarap o’tilgen protsess tesikshelik o’tkizgishlik atın aldı. Demek yarım o’tkizgishlerde 
elektr o’tkiziwshiliktin’ ha’r qanday bolg’an eki protsessi orın aladı eken: birinshisi elektronlıq 
o’tkizgishlik (bul protsess o’tkizgishlik elektronları ta’repinen a’melge asırıladı), ekinshi 
tesikshelik o’tkizgishlik (tesikshelerdin’ on’ zaryadlı bo’lekshelerdey bolıp qozg’alıwı menen 
a’melge asırıladı). 
Ayırım jag’daylarda o’tkizgishlik elektronı bazı bir tesikshe ta’repinen tutıp qalınıwı mu’mkin. 
Usının’ saldarınan bir tesikshe ha’m bir o’tkizgishlik elektronı jog’aladı. Bul protsess elektron 

Download 1.56 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   40   41   42   43   44   45   46   47   ...   109




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling