Муаллифлар: Абдурахманов. П., физика-математика фанлари доктори, профессор, Эгамов У., физика-математика фанлари

- расм. Хусусий ярим утказгичнинг энергетик диаграммаси


Температура ортиши билан, унинг таъсирида валент сохадаги электронларнинг бир кисми термик кузFалиб, такикланган сохадан утказувчанлик сохасига утаоладиган энергияга эга булади (231 - расм).


406

228. 
     - расм. Хусусий ярим утказгич валент электронларининг ташци
     

таъсир натижасида кузгалиши
Бу холда, утказувчанлик сохасида эркин электронлар, валент сохада эса, шу сохани ташлаб кетган электронларнинг буш энергетик холатлари хосил булади. Бундай кристаллга ташки электр майдони куйилганда, утказувчанлик сохасида электронларнинг майдон йуналишига тескари булган тартибли харакати пайдо булади.
Валент сохада эса, утказувчанлик сохасига утган электронларнинг мусбат зарядланган холатларининг майдон йуналишидаги тартибли харакати пайдо булади . Натижада, кристалл утказувчанликка эга булади. Такикланган соха кенглиги кичрайиши ва кристалл температураси ортиши билан, утказувчанлик сохасига электронлар купрок ута бошлайди ва кристаллнинг утказувчанлиги орта бошлайди.
Такикланган сохаси кенглиги E_g = 0,66 эВ га тенг булган германийда уй температурасида (T = 25°С) утказувчанлик сохасидаги
19 3
электрон газ концентрацияси^/ ~ 10 см тенгдир ва кристаллнинг солиштирма каршилиги р « 0,48 Ом.м га тенг булади.
Худди шу шароитда такикланган сохасининг кенглиги E_g = 5,2 эВ га тенг булган олмоснинг утказувчанлик сохасида электронлар

9. 
   3
   

концентрацияси n_t ~ 10 см га, кристаллнинг солиштирма каршилиги


407

о

p_i ~ 10 Ом.м га тенг булади. Аммо, температура 600 К га тенг булиши билан электрон газнинг концентрацияси олмосда бир неча тартибга ортади, солиштирма каршилиги эса ~ 0,5 Ом.м га якинлашади.
Юкоридагилардан куйидаги иккита мухим хулоса келиб чикади:

• 
  ярим утказгичларнинг утказувчанлиги валент сохадаги электронларга утказувчанлик сохасига утиш учун етарли булган энергияни берувчи ташки кучлар таъсирида пайдо булади. Шунинг учун ярим утказгичлар утказувчанлиги цузгатилган утказувчанликдан иборатдир;
  
• 
  каттик жисмларнинг ярим утказгичлар ва диэлектрикларга булиниши маълум бир хисобда шартли табиатга эга. Уй хароратида диэлектрик хусусиятга эга булган олмос, юкори температураларда сезиларли утказувчанликка эга булиб, ярим утказгич хусусиятини олади.
  

Ташкаридан берилган таъсир хисобига валент сохадаги электронлар такикланган сохани енгиб, утказувчанлик сохасига утади. Натижада, валент сохада буш энергетик холатлар хосил булади. Кристаллга ташки электр майдони куйилганда,валент сохадаги электрон хосил булган буш энергетик уринни эгаллайди ва узи ташлаб кетган жойда ковак хосил килади. Янги хосил булган буш ковакни валент сохадаги бошка электрон эгаллайди ва хк.

131. 
     - §. Киришмали ярим утказгичлар
     

Х,аттоки етарлича тоза булган ярим утказгичларда узининг хусусий энергетик сатхларини хосил килувчи киришма атомлари мавжуддир. Бу энергетик сатхлар, ярим утказгичнинг такикланган сохасида валент сохаси шипи ва утказувчанлик сохаси тубидан хар хил масофаларда жойлашиши мумкин. Айрим холларда, ярим утказгичга керакли электрофизик хусусиятларни бериш учун, атайлаб, киришма атомларини киритадилар.
Киришма атомлари энергетик сатхларининг асосий турларини куриб чикамиз.
Донор сатхлар
Кремний олмос типидаги кристалл панжарага эга булгани учун, бу


408




панжарада хар бир атомнинг туртта энг якин кушниси бор, улар билан 4 та валент электронлари оркали ковалент богланишни хосил килади. Кремний панжарасининг текисликдаги шартли равишда куриниши 232

• 
  расмда тасвирланган.