Elektronika va asbobsozlik” kafedrasi «Elektronikaning fizik asoslari»

Nazorat uchun savollar:
1. Tenzor harakat deb nimaga aytiladi?
2. Effektiv massa nima?
3. Kovaklar tushunchasiga ta’rif bering.
4. Kiritmali elektr o’tkazuvchanlik deb nimaga aytiladi?

8-MAVZU: Yarimo‘tkazgichlardagi donor va akseptor satxlar.
REJA:
1. Yarimo’tkazgichlarda donorli satxlar.
2. Yarimo’tkazgichlarda akseptor satxlar.
Tayanch so‘z va iboralar: nuqsonlar, aralashmalar, donorlar, akseptorlar, kristall panjara, temperatura, teshik, valent zona.
Aralashmalar kristall panjara tuzilishidagi nuqson bo‘lib xisoblanadi. Chunki aralashmalar berilgan qattiq. jismning kristall panjarasidagi asosiy bo‘l­gan atomlarning o‘rnini egallaydi yoki ularning orasiga joylashib olib, o‘zining atrofidagi asosiy bo‘lgan atomlarning xolatini o‘zgartiradi, demak, kris­tall panjarani deformatsiyalaydi. Bu esa o‘z navbatida elektronning potensial energiyasi o‘zgarishiga, ya’ni qattiq jism energetik zonalar sxemasining o‘zgari­shiga olib keladi. Agar aralashmalar konsentratsiyasi dan katta bo‘lmasa, energetik zonalar sxemasini buzilmagan deb xisoblab, aralashmalar xisobiga ko‘shimcha energetik satxlar ko‘shildi deb qarasak bo‘ladi. Aralashmalarning konsentratsiyasi kristallgi tashkil qilgan asosiy atomlar konsentratsiyasidan juda xam kichik bo‘lsa, ularning o‘zaro ta’siri nolga teng bo‘ladi. Shuning uchun ular energetik zonani tashkil qila olmaydi, xammasi man qilingan zonada bir xil energetik satxni xosil qiladi.
Aralashmalarning xosil qilgan qo‘shimcha energetik satxlari yarim o‘tkazgichlarning fizik xossalariga ju­da ham katta ta’sir qiladi. Kremniy elementlaridagi aralashmalar konsentratsiyasi birlik xajmdagi asosiy atomlar sonidan, masalan, 10⁶ marta kichik bo‘lsin, lekin bunday bo‘lishiga qaramay, uning elektr o‘tkazuvchanligini marta oshirib yuboradi.
Mendeleevning elementlar davriy jadvalidagi o - gruppa elementlari germaniy va kremniyning ener­getik zonalar sxemasida man qilingan zona o‘tkazuvchanlik zonasining tagiga yakin joyda energetik satxni xosil qiladi. Bu energetik satx bilan o‘tkazuvchanlnk zonasi orasidagi energetik masofa juda xam kichik bo‘lib, elektronlar ozgina issiklik energiya xisobiga o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘ta oladilar o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tgan elektronlarning qoldirgan bo‘sh o‘rni­ni biz xarakatchan teshik deb ayta olmaymiz. Boshqacha qilib aytganda, ular yarim o‘tkazgichlarda elektr o‘tkazuvchanlikda ishtirok eta olmaydilar. Chunki, bu aralashma atomlari orasidagi masofa juda ham katta bo‘lib, bitta atomdan ikkinchi atomga „teshik"ning sakrab o‘tishi juda xam qiyin. Shu sababli, ular fakat xarakatsiz musbat ion sifatida tura oladi, ya’ni elektr o‘tkazuvchanlikda ishtirok eta olmaydilar. Uy temperaturasida elektronlarning deyarli xammasi aralashmalar xosil qilgan energetik satxni tashlab o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tib ketadi. Natijada yarim o‘tkazgichda elektronlarning konsentratsiyasi valentlik zonasidagi teshiklarga qaraganda yuz minglarcha marta ortib ketadi, bu esa elektronlar xisobiga bo‘ladigan elektr o‘tkazuvchanlikning xam yuz minglarcha marta ortib ketiщiga olib keladi. Shu sababli bunday yarim o‘ttkazgichlarni elektronli yarim o‘tkazgichlar, aralashmalarni esa donorlar deb yuritiladi. (8.1-rasm.)