Kristallarning elementar zona nazariyasi reja

Ҳаракатчан тешик
Мусбат ишорали Холл коэффициентининг мавжудлиги кристалларда манфий зарядга эга электронлардан ташқари мусбат зарядга эга бўлган бирор бошқа зар- ранинг электр ўтказувчанликда иштирок этишини кўрсатади. Агар кристалларда электронлардан ташқари позитронлар ҳам мавжуд десак, у ҳолда бошқа бир қонуниятни, яъни электрон мавжуд бўлган муҳитда позитрон тўрғун бўла олмаслигини ҳисобга олмаган бўламиз. Ундан ташқари, электрон ва позитрон жуф- тини ҳосил қилиш учун жуда катта энергия (1Мэв) сарф қилиш керак. Булардан кўринадики, кристалларда позитрон бўлмай, балки мусбат заряд ҳаракатига экви­валент электронларнинг мураккаб ҳаракати мавжуд экан. Бу мураккаб ҳаракат электронларнинг тўлқин табиатига эга бўлишлиги ва кристалл панжаранинг даврийлик хусусиятига эга эканлигининг натижасидир.
Биз олдинги параграфда кўрдикки, ярим ўтказгичларда электр ўтказувчанликка ўтказувчанлик зонасидаги электронлар иштирок эта оладилар. Валентлик зонадаги электронлар эса ўтказувчанликка иштирок эта олмайдилар. Лекин, валентлик зонасидаги электронлар ўтказувчанлик зонасига ўтиб кетиш билан ташлаб кетган бўш ўрин ҳаракатда бўла олиши мумкин. Шу бўш ўрин кристалларда мусбат зарядга эга бўлган зарра каби ҳаракат қилиб бир жойдан иккинчи жойга кўчиб юра олади. Валентлик зонасидаги электронлар билан банд қилинмаган бу бўш ўринлар “тешик“ лар деб юритилади (20-раем). Тешикларнинг ҳаракати заряди миқдор жиҳатдан электроннинг зарядига тенг бўлган мусбат заряднинг ҳаракатига эквивалентдир. Тешиклар электронлар каби электр ўтказувчанликда иштирок эта олади. Демак, кристалларда мусбат Холл коэффициентининг мавжудлиги электр ўтказувчанликда тешикларнинг кам иштирок этишининг натижасидир
Тешик қаттиқ жисмларнинг, айниқса, ярим ўтказ- гичларнинг электр хоссаларини ўрганишда жуда кат- та роль ўйнайди.
Баъзи металларда электр токида иштирок этувчи заряд ташувчилар тешиклардир. Бундай металларга вольфрам, молибден ва рух мисол бўла олади. Айрим металларда эса заряд ташувчилар ҳам электронлар, ҳам тешиклар бўлиши мумкин. Масалан, қўрғошин, ка­лий ва платина ярим ўтказгичларнинг тешикли электр ўтказувчанликка эга бўлишлиги қатор асбобларнннг кашф қилинишига олиб келдин.
Умуман, тешиклар ҳам электронлар каби квант зар­ра бўлиб, электронлар эга бўлган ҳамма хусусиятларга эгадир. Спини ± 1/2 кийматларни қабул қилиб, Ферми - Дирак тақсимотига бўйсунади. Тешикнинг заряди мусбат бўлиб, электрон заряди миқдор жиҳатидан тенг эканлигини айтиб ўтгн эдик. Лекин, массаси эса электронлар массасидан катта бўлади, ҳаракатчанлиги эса кичик бўлади.