Ministrligi qaraqalpaqstan respublikasi

Tórtinshi basqısh integral mikrosxemalar (IMS) tiykarında apparat hám 
sistemalar jaratıw menen baslandı hám mikroelektronika dáwiri dep ataladı. 
Mikroelektronikaning birinshi ónimleri - integral mikrosxemalar 60 jıllar 
sońǵında payda boldı. Házirgi kúnde IMS lar úsh qıylı konstruktiv 
- 
texnologiyalıq usıllarda jaratıladı : qalıń perdeli hám juqa perdeli gibrid 

---

integral mikrosxemalar (GIS) hám yarım ótkezgishli integral mikrosxemalar. 
Integral 
mikrosxemalar 
radio 
elektron 
apparaturalarda 
elementleraro 
jalǵanıwlardı támiyinlew menen birgelikte, olardıń kishi ólshemlerin, energiya 
támiynatın, massa hám material kólemin támiyinleydiler. 
1. Yarım ótkeriwshiler 
 
1. 1 Yarım o'tkizgichlarniń elektr ótkezgishligi 
Qattı deneler ózleriniń elektr ótkezgishlik qásiyetlerine kóre ótkeriwshiler, 
diel
ektriklar hám yarım ótkeriwshilerge ajratıladı. 
Ótkeriwshiler toparına metallar hám elektr ótkezgishligi 10
5
-10
6
Om
-1
sm
-1
bolǵan materiallar kiredi. 
Elektr ótkezgishligi 10
-10
-10
-15
Om
-1
sm
-1
tártipte bolǵan deneler dielektriklar 
yamasa bólek ójireler toparın quraydı. Yarım ótkezgishler toparına bolsa, elektr 
ótkezgishligi 10
5
-10
-10
Om
-1
sm
-1
bolǵan barlıq materiallar kiredi. 
Sonday eken, yarım ótkezgishler elektr ótkezgishligi baha tárepten metallar 
menen dielektriklar elektr ótkezgishliginiń aralıǵına tuwrı keletuǵın elementlar 
eken. 
Yarım ótkezgishlerdiń elektr ótkezgishlik ózgesheligi metallarnikidan sapa 
tárepten parıq etedi. Olar tómendegiler: 
a)
oz muǵdardaǵı qospanıń ótkezgishlikke kúshli tásir etiwi; 
b)
o'tkazuvchanlik xarakteri hám dárejesiniń temperaturaǵa baylanıslılıǵı 
; 
c)
o'tkazuvchanlikning sırtqı kernewge kúshli baylanıslılıǵı. 
Yarım ótkezgish materiallarǵa ximiyalıq elementler-germaniy hám kremniy, 
ximiyalıq birikpeler - metall oksidleri (oksidler), altıngugurt birikpeleri (sulfidlar), 
selen birikpeleri (selenidlar hám basqalar kiredi. Biz usılardan sap yarım ótkezgish 
material -
germaniy (yamasa kremniy) dıń ayırım qásiyetleri menen tanısıp 
shıǵamız. Onıń sırtqı elektron qabıǵında 4 valent elektron bar. Bul elektronlardıń 
hár biri qońsılas 4 atom menen jup elektron baylanısıwında boladı, yaǵnıy kovalent 
baylanısıwdı payda etedi. Hár bir atomning qabıǵı 8 elektron menen tolǵanı ushın 

---

ol bekkem boladı. 
Germaniy (yamasa kremniy) kristallınıń bunday baylanısıwda bolıwı onı 
dielektrik dep qara
w kerekligini kórsetedi hám absolyut nol temperaturada bul 
pikir tolıq boladı. Qolaylıq ushın baylanısıwǵa kiretuǵın hár bir elektrondı bir 
tuwrı sızıq kesmasi menen ańlatpalasaq, kristalldıń hár bir atomi qońsılas tórt atom 
menen segizta sızıq menen tutasǵan boladı (1.1- súwret). 
Bul kristallda erkin elektronlar joq ekenligin anıq kórsetedi. Olardı payda etiw 
(sızıqtı úziw) ushın sırtqı energiya beriw kerek. Onı túrlishe ámelge asırıw 
múmkin. Mısalı, kristalldı qızdırıw, jaqtılıq nurın tásir ettiriw hám basqalar. 
1.1-
súwret. Kovalent baylanısıwdıń shártli belgisi 
Shama menen oylayıq, ximiyalıq sap germaniy kristallı jetkilikli energiyaǵa 
iye bolǵan bólekler menen bombardimon qılınıp atırǵan bolsın. Bul halda 
baylanısıw energiyasınan úlken energiya alǵan elektronlar baylanısıwdı úzip, erkin 
elektronǵa aylanadı hám óz ornınan uzoqlashadi (1.2-súwret). 
1. 2- 
súwret. Elektron - gewek jupiniń payda bolıw modeli 

---

Bunda atomning elektr tárepten neytrallıǵı buz'ladı hám zaryadı elektron 
zaryadına teń bo'lg'an oń zaryad artıq bolıp qaladı. Baylanısıwdan shıqqan elektron 
bir waqıtta eki atomga tiyisli boladı. Sol sebepli bir waqıtta eki atomning bólekan 
ionlanıwı payda boladı. Bunda payda bolatuǵın oń zaryad baylanısıwda elektron 
jetiwmesligin - 
baylanısıw jetispewshiligi (defekti) ni kórsetedi. Onı gewek dep 
ataladı. 
Gewek-vakant (bos
) orın baylanısıw daǵı qońsılas elektron yamasa azat 
bolǵan erkin elektron menen toltırılıwı múmkin. Eger ol erkin elektron esabına 
toldırılsa, atomning elektr neytrallıǵı tiklenedi. Bul process rekombinatsiya dep 
ataladı. Eger gewek qońsılas baylanısıw daǵı elektrondıń jılısıwı esabına to'lsa, 
kóshiw ornında jańa gewek payda boladı. 
Ulıwma alǵanda, baylanısıw daǵı elektrondıń baylanısıw defekti ornına ótiwi 
uzaq waqıt ishinde júz beredi hám tártipsiz - qátelik xarakterge iye. Eger yarım 
ótkeriwshi kristallı elektr maydanına jaylastırılsa, baylanısıwdı úzip shıqqan 
elektronlar derektiń oń polisi tárep kóshe baslaydı hám elektron tokın payda etedi. 
Bul halda baylanısıwda - fektlarining kóshiwi de jónelgenlik xarakterine iye 
boladı, yaǵnıy gewekler derektiń keri polisi tárep háreketlenedi hám gewek tokı 
payda boladı. Sonı esta saqlaw kerek, gewek tokı elektronlar esabına, yaǵnıy 
baylanısqan elektronlardıń bir orından ekinshi orınǵa ótiwi esabına payda boladı. 
Sol sebepli geweklerdiń kóshiwi uzlukli boladı. Lekin, qolaylıq ushın gewekler 
elektronlar sıyaqlı erkin tok tasıwshılar dep alınıp, háreketi úzliksiz dep qaraladı. 
Gewek tokı ion tokınan tupten parıq etedi. Sebebi ion tokı payda bolishida 
elektrolitda ionlasqan atom yamasa molekula bir orından ekinshi jayǵa kóshedi 
hám málim muǵdardaǵı elementtı alıp ótedi. Gewek tokı payda bolishida bolsa, 
atomlar kóshpeliy óz ornında qaladı. Olarda gezek menen ionlanıw payda boladı. 
Sonday etip, ximi
yalıq sap yarım ótkeriwshi kristallında elektron gewek 
jupiniń payda bolıwı tiykarında eki qıylı ótkezgishlik - elektron hám gewek 
ótkezgishligi ámeldegi bolıp, olardıń muǵdardı bir-birine teń bolıp tabıladı. 
Yarım ótkeriwshiniń elektron ótkezgishligi p-tur ótkezgishlik (negative - keri 
sózinen alınǵan ), gewek ótkezgishligi bolsa, n-tur ótkezgishlik (positive-oń 

---

sózinen alınǵan) dep ataladı. Olar birgelikte yarım ótkeriwshiniń jeke ótkezgishligi 
dep ataladı. 
Joqarıda kórip shıǵılǵan ótkezgishlikti payda etiw usılı ratsional emes. Sebebi 
ámelde ótkezgishlik túrlerinen biri yamasa elektron, yamasa gewek ótkezgishligi 
tiykarǵı etip alınadı. Onı sap germaniy (yamasa kremniy) kristallına biygana 
element qosıp eritpe tayarlaw jolı menen ámelge asıriladı. Kirgizetuǵın biygana 
elementtıń muǵdarı tiykarǵı kristall muǵdarına salıstırǵanda júdá az boladı. 
Mısallar kórip shıǵamız. 
Shama menen oylayıq, germaniy kristallına bes valentli margimush (mishyak) 
elementi kiritilsin. Bunda birikpe quramında margimush túyinleri de payda boladı. 
Onıń tórtew valent elektronı qońsılas germaniy atomlari menen bekkem baylanısıw 
payda etip, besinshisi tómen baylanısqan bolıp qaladı (1.3, a-su'wret). 
Onı baylanısıwdan úziw ushın kem energiya talap etiledi hám xatto úy 
temperaturasında da onı erkin elektron dep qaraw múmkin. Bunda margimush 
túyininen (atomidan) elektrondıń alıslasıwı onı oń ionǵa aylantıradı, lekin, onı 
gewek dep qaraw múmkin emes. Sebebi kristall torda ol bekkem baylanısıwda 
boladı hám gewek sıyaqlı kósheolmaydi. 
1.3-rasm. Elektron (a) va kovak (b) 
o‘tkazuvchanligining hosil bo‘lish modeli 
Margimushning oń ionı háreketdegi erkin elektron menen rekombinatsiya-
lanıwshı múmkin. Lekin, ol elektron tokınıń muǵdarına derlik tásir etpeydi. 
Sonday etip, kórgen mısalımızda elektron ótkezgishligi tiykarǵı, gewek 
ótkezgishligi bolsa tiykarǵı bolmaǵan ótkezgishlik boladı. Tiykarǵı ótkezgishligi 

---

elektron ótkezgishlikdan ibarat bolǵan kristall p-tur kristall yamasa yarım 
ótkeriwshi dep ataladı. Margimushga uqsas óz valent elektronların baylanısıwǵa 
beretuǵın biygana element donor element yamasa ápiwayı donor dep ataladı. 
Ekinshi mısalımızda germaniy kristallına úsh valentli bar (B) elementi 
kiritilsin. Bunda Bar atomi qońsılas tórt germaniy atomi menen birikkanida bir 
bayl
anısıw ornı jetiwmay qaladı (1.3, b-su'wret). Elektr tárepten payda bolǵan 
zaryad jetispewshiligi (defekt) neytral esaplanadı. Lekin, sırtqı ıssılıq energiyası 
tásirinde bul defektga qońsılas germaniy kristallınan baylanısqan elektron kóship 
ótiwi múmkin. Bunda Bar atomi keri ionǵa aylanıp, elektron kóshken orında 
gewek payda boladı. Sol sebepli payda bolǵan tiykarǵı ótkezgishlik gewek 
ótkezgishligi bolıp, elektron ótkezgishligi tiykarǵı bolmaydı. 
Tiykarǵı ótkezgishligi gewek ótkezgishlik bolǵan yarım ótkeriwshi n-tur 
ya
rım ótkezgish dep ataladı. Onı payda etiwshi biygana element akseptor dep 
ataladı. 
Sonı da aytıw kerek, yarım ótkezgishli ásbaplarda tiykarǵı bolmaǵan tok 
tasıwshılar ótkezgishligi úlken áhmiyetke iye. Olardıń payda bolıwı hám 
tamamlanılıwı rekombinatsiya orayları dep atalǵan orınlarda júz boladı. Bunday 
oraylar wazıypasın donor yamasa akseptor elementlerdiń túyinleri-atomlari 
atqaradı. Sol sebepli, biygana elementlerdiń muǵdarı artpaqtası menen 
rekombinatsiya orayları da ko'payadi hám tiykarǵı tok tasıwshılardıń jasaw waqıtı 
qisqaradı. Bul hal biygana elementtiń muǵdarı hám túrin tańlawda álbette esapqa 
alınıwı kerek. 
Sonday etip, biz joqarıda tanıwǵan ótkezgishlik túrlerin payda etiw usılı jáne 
onı túsindiriw júdá júzeki hám ámeliy bolıp tabıladı. Olar tiykarınan zonalar 
teoriyası menen tekseriledi hám muǵdar ólshewleri kiritiledi. 
Biz zonalar teoriyasınan yarım ótkeriwshilerdiń ayırım qásiyetlerin sapa 
tárepten tekseriwde paydalanamız.