Qattiq jismlar fizikasi elementlari. Yarim o’tkazgichlar reja

Metallar (o’tkazgichlar). Metallarda valent zonadagi energetik
sathlarning bir qismigina elektronlar tomonidan ishg’ol etilgan
bo’ladi. Yuqori sathlarda turgan elektronlarga ularni yana ham 
yuqoriroq sathlarga o’tkazish uchun uncha katta bo’lmagan (10-
23-10-22eV) energiya berish yetarlidir.Metallarning solishtirma
elektr qarshiligi

=10-6

10-5 om∙m

---

Yarimo’tkazgichlar. Yarimo’tkazgichlarda valent zonadagi
barcha energetik sathlarni elektronlar egallagan bo’ladi. 
Taqiqlangan zonaning energetik kengligi

W uncha katta
bo’lmay (

W

3 eV) kristall haroratiy yetarlicha yuqori
bo’lganda (masalan uy haroratida) issiqlik harakati energiyasi
tufayli valent zonadagi elektronlarning bir qismi bo’sh zonadagi
energetik sathlarga ko’tarilishga qodir bo’ladi. Yarim
o’tkazgichlarning solishtirma elektr arshiligi

=10-5

10-8 
om

m

---

Dielektriklar (izolyatorlar). Dielektriklarda ham valent
zonadagi barcha sathlar elektronlar bilan to’lgan bo’ladi. Shu 
bilan birga dielektrniklarda

W yetarlicha katta bo’lib (

W

3 
eV) elektr maydon ta’sirida yoki issiqlik harakat energiyasi
tufayli elektronlar valent zonadan bo’sh zonaga unga ko’p o’ta
olmaydilar. Dielektriklarni solishtirma elektr qarshiligi

=108

1013 om

m
Yarimo’tkazgichlarni xususiy elektr o’tkazuvchanligi. Barcha
valent elektronlari kovaliyent bog’lanishda qatnashgan sof
yarimo’tkazgich kristali izolyator bo’ladi, ya’ni elektr tokini
o’tkazmaydi. Lekin biror ta’sir natijasida masalan qizdirganda
kristallning ayrim qismlaridagi kovalent bog’lanish buzilishi
mumkin. Bunda elektron o’z o’rnini tashlab kristall bo’ylab
erkin harakat qila boshlaydi. Elektron bo’shagan joyni teshik
deyiladi. Bu yerda manfiy zaryadli elektron yetishmaganligi
uchun teshikning zaryadini musbat deb qabul qilingan.

---

Demak sof yarim o’tkazgichda elektron va teshiklar birgalikda, 
ya’ni juft bo’lib vujudga keladi yoki yo’oladi. 
Energetik sathlar sxemasida elektron teshik juftini vujudga
kelishiga taqiqlangan zonaning energetik kengligi (

W) dan
kattaroq qo’shimcha energiya olgan valent zonadagi biror
elektronning o’tkazuvchanlik zonasiga o’tishi mos keladi.
Elektr maydon ta’sirida butun kristall bo’ylab elektronlar
maydon kuchlanganligiga teskari, teshiklar esa maydon
kuchlanganligi yo’nalishida harakat qiladi. Elektronlarning ham, 
teshiklarning ham harakati kristall bo’ylab zaryadlarni tashishga
olib keladi. Bunday elektr o’tkazuvchanlik mexanizimi faqat sof
yarim o’tkazgichlar uchun xos bo’lib, uni xususiy elektr
o’tkazuvchanlik deyiladi. Demak xususiy elektr
o’tkazuvchanlikning yuzaga kelishiga ikki xil ishorali zaryad
tashuvchilar: manfiy elektronlar (n) va musbat teshiklar (p) 
sabab bo’ladi. Xususiy o’tkazuvchanlik yetarlicha yuqori
haroratda hamma yarim o’tkazgichlarda kuzatiladi. 

---