Va yarimotkazgichli asboblar texnologiyasi
Download 94.09 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- A. Teshaboyev, S. Zaynobidinov, E. A. Musayev YARIMO‘TKAZGICHLAR VA YARIMOTKAZGICHLI ASBOBLAR TEXNOLOGIYASI
- BIRINCHI Q ISM YARIMOLKAZGICHLAR HAQIDA UM UM IY MA’LUMOT 1-BOB. QATTIQ JISMLAR FIZIKASINING ASOSIY TU S HUNCHALARI 1.1. Kirish
- 1.2. Kristall va amorf qattiq jismlar
- 1.4. Olmos va sfalerit tuzilmalari
- 1.5. Metallar. Yarimotkazgichlar. Dielektriklar
- ( j - e n / u (1.2)
- 1.6. Kristall yarimolkazgichlarda nuqsonlar
A. Teshaboyev, S. Zaynobidinov, E. A. Musayev YARIMO‘TKAZGICHLAR VA YARIMOTKAZGICHLI ASBOBLAR TEXNOLOGIYASI О ‘zbekiston Respublikasi Oliy va о ‘rta maxsus ta 4im vazirligi tegishli oliy о ‘quv yurt lari uchun о (quv qo VIan та sifatida tavsiya etgan Toshkent — 2006 32.843.2 Т45 Teshaboyev A. Y arim o‘tkazgichlar va yarim o£tkazgichli asboblar texnologiyasi. A.Teshaboyev, S.Zaynobidinov, E.A.Musayev. - Т.: Talqin, 2006.-336 b. 1.1.2. Muallifdosh. ББК 32.843.2я73+32.852я73 0 ‘quv qoM lanm ada y a rim o ‘tk azg ich lar h a q id a u m u m iy m a ’lu m o tla r, y a rim o ‘tkazgichli m o d d a la r olish va y a rim o 'tk a z g ic h li asb o b lar tay y o rlash texnologiyasi b ay o n qilingan. B u n d a n tash q ari, m a ’v zu lam i c h u q u rro q o 'z la sh tirish g a y o rd am beru v ch i rasm lar, ja d v a lla r ilova qilingan. Q o ‘llan m a u n iv ersitetlarn in g « Y a rim o ‘tk azg ich lar va d ielek trik la r fizikasi» va tex n ik a 0 0 ‘Y larining « Y arim o ‘tkazgichli asboblar» va « M ik ro elek tro n ik a» y o ‘nalishi b o ‘y icha t a ’lim olay o tg an bakalavr va m ag istirlari u c h u n m o ‘ljallagan. U n d a n a sp ira n tla r va ilm iy- texnik x o d im lar h am fo y d alan ish lari m u m k in . Taqrizchi: akademik R .M o ‘minov. © «Talqin» nashriyoti, «Qaldirg‘och» nashriyoti, 2006-y. S O ‘ZBO SH I Y arim olkazgichlar fizikasi va yarim olkazgichlar elektronikasi hozirgi zam on kishilik jam iyati hayotining deyarli ham m a asosiy sohalariga kirib kelgan, faqat u bajarishi m um kin b o ig a n xilma-xil murakkab ilmiy- texnik vazifalarni ado etm oqda. Bu fan va texnika sohasi b o ‘yicha ishlayotgan ilmiy, injener-texnik xodimlar, malakali ishchilar ancha ko‘p. Ushbu yo‘nalishda turli oliy o ‘quv yurtlarida ko‘plab yosh mutaxassislar yetishtirilmoqda. Ularning aksariyatini o ‘zbek tilida ta 'lim olayotgan yoshlar tashkil qiladi. Shuni e'tiborga olib, keyingi yillarda yarim olkazgichlar fizikasi, yarim olkazgichli asboblar fizikasi, yarim olkazgichlar param etrlarini o lch ash usullari va boshqa o ‘quv fanlari bo ‘yicha o ‘zbek tilida o ‘quv qollanm alari nashr qilindi, bu esa, shubhasiz, m azkur fanlarni o ‘zlashtirishda talabalarga katta yordam ko‘rsatganligini aytib o lilg a n qollanm alarning tanlovlarda taqdirlanishi ham tasdiqlab turibdi. Biz, mualliflar, yaratilgan o ‘quv q o llanm alari to ‘plam ini yana bir o ‘quv q o llan m a — “Y arim olkazgichlar va yarim to‘kazgichli asboblar texnologiyasi” kitobi bilan told irilsa, maqsadga muvofiq b o la r degan niyat bilan ushbu q o llan m an i yozdik. Y arim olkazgichlarning ajoyib xossalari nam oyon b olad ig an sifatli moddalar olish texnologiyasi hozirgi zam on sanoati tizim ida katta va muhim o‘rin tutadi. Y arim olkazgichlar va ular bilan birga ishlatiladigan boshqa m oddalar yetarli darajada toza b o iish i zarur. Bu m aqsadda bir necha bosqichli toza m oddalar sanoati barpo qilingan, tuzilishi m ukam m al b o ig an 3 kristallar o ‘stirish usullari ishlab chiqilgan. Shunday toza, m ukam m al m oddalar asosida turli xizmatlarni bajaradigan elektron asboblar, qurilmalar, mikrosxemalar tayyorlanadi va ular amalda juda keng miqyosda qo‘llanadi. Yuqorida aytilganlardan ko‘rinib turibdiki, yarim o‘tkazgich m oddalar xossalarini tadqiqlovchilar, ulardan asboblar tayyorlaydigan va ishlatadigan mutaxassislar q a t'iy talablarni qanoatlantiradigan yarim o‘tkazgich m oddalar va asboblar ishlab chiqarish texnologiyasi asoslarini bilishlari kerak. 0 ‘quv q o ‘llanma uch qismdan (yarim o‘tkazgichlar haqida um um iy m a'lu m o t, yarim o‘tkazgichli m oddalar olish texnologiyasi, yarim o‘tkazgichli asboblar tayyorlash texnologiyasi qism laridan) iborat b o iib , bu jabhalarning asosiy tushunchalari fizik, kimyoviy, fizik- kimyoviy jarayonlari, ularning qonuniyatlari bayon qilingan, keng qo ‘llaniladigan asosiy texnologik usullarning mundarijasi, ularning afzallik va kamchiliklari yetarlicha batafsil tahlil qilingan. H ar bir bob oxirida nazorat uchun kerakli savollar kiritilgan. 0 ‘quv qo‘llanma oxirida o ‘quvchiga tavsiya qilinadigan adabiyot ro‘yxati, moddalarning kerakli fizik va kimyoviy xossalarini m ujassamlantirgan jadvallar joylangan. Ushbu o ‘quv qo‘llanm a yarim o‘tkazgichlar va dielektriklar fizikasi b o ‘yicha magistraturada ta 'lim olayotgan yoshlarga m o‘ljallangan, am m o, o ‘ylaymizki malaka oshirishda undan aspirantlar, ilmiy xodimlar, yosh o ‘qituvchilar ham foydalanishi mumkin. Kitobning 1—5-boblarini prof. A.Teshaboyev, 6—12-boblarini prof. S.Zaynobidinov, 13— 19-boblarini dots. E.A.Musayev yozgan. Ushbu qo‘llanm ani tayyorlashda katta yordam bergan Sh.E.Musayevga mualliflar o ‘z m inatdorchiliklarini bildiradi. O bquv q o ila n m a ayrim kam chiliklardan xoli emas, albatta. Shu bois o ‘z fikr-m ulohazalarini nashriyot orqali bizga bildirgan mutaxassislarga oldindan m inatdorchilik bildiramiz. Mualliflar 4 BIRINCHI Q ISM YARIMOLKAZGICHLAR HAQIDA UM UM IY MA’LUMOT 1-BOB. QATTIQ JISMLAR FIZIKASINING ASOSIY TU S HUNCHALARI 1.1. Kirish Qattiq jismlarning jam iyat faoliyatida tutgan o ‘rni ham m aga m a’lum. Ular bilan kundalik faoliyatimizda to ‘qnashib turam iz, ularni qollaym iz, ulardan bevosita foydalanamiz. Odamlar ko‘p zam onlardan beri qattiq jismlar tuzilishi, ularning turli xossalarini bilishga qiziqqan, olimlar shu sohada uzluksiz ravishda tadqiqot olib borgan, ishbilarmon muhandislar, ixtirochilar har xil vazifalarni bajaradigan ish qurollari, asboblar, qurilmalar barpo qilishgan. Klassik fizika tarkibida Qattiq jismlar klassik fizikasi shakllanib, bunday jismlarning mexanik, elektrik, magnitik, issiqlik xossalarini o ‘rganish sohasida olib borilgan ilmiy tadqiqotlar natijasida bir qator zaminiy m uhim qonuniyatlar topilgan edikim, bu asosda texnika sohasida katta taraqqiyot amalga oshgan edi. Ammo, 20-asrning birinchi choragida Kvantlar nazariyasining maydonga kelishi va uzil-kesil shakllanishi shu asrning 30-yillari boshlanishiga qadar qattiq jismlar kvant fizikasi asoslari ishlab chiqilishiga olib keldi. Bu atom kvant fizikasining davomiy rivoji b o ‘lib, qattiq jismlar klassik fizikasining qollan ish chegaralarini aniqlab berdigina emas, balki qattiq jismlar haqida tasavvurlarni m uhim darajada isloh qildi, kvant fizika zam inida qattiq jismlarning barcha xossalari qaytadan ko‘rib chiqildi va asosiy qonuniyatlar tizimi aniqlandi. Xususan, qattiq jismlar tuzilishi, elektrik xossalari va h.k. sifatlari bo‘yicha turlarga ajratildi, ular ay rim batafsil o ‘rganib chiqildi. Qattiq jismlarning m uhim xossalarini tushunish uchun ularning tuzilishi haqida muayyan tasavvurga ega b o lis h zarur. 1.2. Kristall va amorf qattiq jismlar Qattiq jismlar, albatta, juda ko‘p atom lar (ionlar, m olekulalar)dan tashkil topgan bo‘ladi. Q attiq jismda atom larning joylashishi tartibiga qarab, ular kristall va am orf jism lar guruhlariga ajraladi. 5 Kristallarda atom lar butun jism hajmida davriy ravishda q at’iy tartibda (uzoq tartibda) joylashgan b o iad i. A m orf qattiq jism larda atom lar butun jism hajmida q a tly tartibda joylashgan bo lm ayd i, am m o yaqin qo ‘shnilar joylashishida muayyan tartib (yaqin tartib) bor. Kristall qattiq jismlarda qat’iy kritik nuqtalar (suyulish va qotish tem peraturasi) mavjud, am orf jism lar esa muayyan tem peraturalar oraliglda suyulib yoki qotib boradi. Ushbu qollan m ad a biz asosan kristallarni o ‘stirish texnologiyasi masalalarini bayon qilamiz, shuning uchun kristallarning tuzilishi va unga tegishli tushunchalar bilan qisqacha tanishib chiqaylik. Kristalida uchta bosh yo‘nalish b o ia d i, ular uchta vektor orqali ifodalanadi. Kristalida davriy joylashgan atom lar markazlari joylashgan nuqtalar tugunlar deyiladi, tugunlar orasidagi hajmi esa tugunlararo fazp deyiladi. Agar, fikran, tugunlarni to ‘g‘ri chiziqlar bilan tutashtirsak, kristallning fazoviy panjarasi (I.l-ra sm ) hosil b o iad i. Fazoviy kristall panjaraning eng kichik katagi elem entar yacheyka (elem entar katak) deyiladi, u sodda holda uch bosh yo‘nalishda qo‘shni atom larni tutashtiruvchi a {, a 2 , a 3 vektorlar asosiga qurilgan parallelepiped shaklida b o iad i. (I.2-rasm). L ' 1 — i ■— ^ — < — i L j t - &--------—( И 1.1 — rasm. Kristall panjarasi. 1.2—rasm. E lem entar katak. Uning hajmi: V()=a][a 2 a 3]. a {,a 2 ,a 3 vektorlarni asosiy masshtab vektorlar yoki translyatsion davrlar deyiladi. Umumiy holda (kubik elem entar yacheykalardan boshqa holda) a l , d 2 , a 3 vektorlar qiymati teng emas, ular orasidagi burchaklar (kubdagidek) 90° bolm aydi. 6 Eng sodda geometrik panjaralar soni 14 ta (Brave panjaralari), boshqa barcha panjaralar shu soddalarining muayyan birlashmalaridan hosil bo‘ladi. Kristallar (aniqrog‘i, yaxlit monokristallar) anizotrop xossalarga ega. Ammo, ko‘pchilik yaxlit m onokristallchalardan tashkil topgan polikristallar izotrop xossalarga ega bo‘lishi mumkin. Har qanday kristall panjarada tugunlar turli kristallografik tekisliklarda joylashgan. M onokristallarning tashqi yoqlari kristallografik tekisliklar kesishishidek qirralar hosil qiladi. 1.3. Miller indekslari Fazoviy panjaradagi tekisliklar va yo‘nalishlarni belgilash uchun Miller indekslari deb atalgan belgilar qo‘llaniladi. Ularni quyidagicha aniqlanadi: kristalldagi muayyan tekislik uning uchta bosh o ‘qida, aj, a2, a3, birliklarda S j,S 2, S 3 kesmalar kesgan b o ‘lsin (I.3-rasm ). Shu kesmalar 1 1 1 teskari qiymatlari nisbati tuziladi, ya’ni — : — : — va uni umum iy S j S 2 ^ mahrajga keltirib, umumiy b o ‘luvchiga bo‘lib, uchta bir-biriga bo ‘linmaydigan sonlar h:k:l nisbatini olamiz. Ana shu sonlar kristallografik tekislikning Miller indekslari deyiladi. Kristalldagi tekislik (hkl) shaklda belgilanadi, ularning (ekvivalent tekisliklarning) oilasi {hkl} ko‘rinishda ifodalanadi. Kubik elem entar yacheyka yoqlari (tekisliklar) belgilanishi 1.4-rasmda ko‘rsatilgan. Kristalldagi yoenalish belgilarini aniqlash uchun uni ko‘rsatuvchi A vektorning uchta bosh o ‘qqa proyeksiyalari A -h A 2, A 3 olinadi, ularning umumiy ko‘paytiruvchilari b o clsa, qisqartirish qilinadi, natijada A f A 2 :A 3 - u:v:w (1.1) 1.3—rasm. M iller indekslariga doir. 7 1.4—rasm. K ub p a n ja ra — n in g kristallografik b e l — gilari. uchta u, v, w bir-biriga b o lin m a s sonlar nisbatiga kelinadi. Bu sonlar kristallograflk yo‘nalishning Miller indekslari deyiladi. O 'quvchi qattiq jism lar fizikasiga baglshlangan kitoblardan kristallaming turlari, kristallni tashkil etgan zarralar orasidagi o ‘zaro ta ’sir kuchlari haqidagi m a’lum otlarni bilib olar deb o ‘ylaymiz va hozircha shu qisqa axborot bilan cheklanam iz, am m o o ‘z joyida kristallarga tegishli zaruriy qo‘shim cha m a lu m o t ham berib boramiz. 1.4. Olmos va sfalerit tuzilmalari Kremniy (Si) va germaniy (Ge) kristallari olmos panjarasiga ega b o ‘ladi, olmos panjarasi esa, katta (fazoviy) diagonali b o ‘yicha uning 1/4 qismi qadar bir-biriga nisbatan siljigan ikkita oddiy, yoqlam a markazlangan kub panjara yig‘masidan iborat. K o‘pchilik yarim olkazgich birikmalar (masalan, GaAs va G aP) sfalerit tuzilishiga ega b o iad i. Uning olmos tuzilishidan yagona farqi shundaki, olmos panjarasi ikkita oddiy panjaradan tuzilgan, ularning tugunlariga bir elem ent atom lari joylashgan, sfalerit tuzilishida esa uni tashkil etgan ikki oddiy panjaradan birida bir elem entning, ikkinchisida boshqa elem entning atomlari joylashgan boiadi.T ugunlarda olmos panjarasida bir xil atom lar joylashadi, sfalerit panjarasida esa bir tugunlarida bir xil atomlar, ikkinchi tugunlarida esa boshqa xil atom lar joylashadi. Atomlarning bunday joylashishi yarim olkazgichlarning kristallanishi, yedirilishi jarayonlarida bir qator xususiyatlarni keltirib chiqaradi. 1.5. Metallar. Yarimo'tkazgichlar. Dielektriklar Qattiq jism lar kvant fizikasida hal qilinadigan asosiy m asalalardan eng muhimi kristallarda zaryad tashuvchilar energiyalari spektrini aniqlashdir. Uni kristalining davriy elektrik m aydonida harakatlanayotgan elektron uchun Shryodinger tenglamasini yechish y o li bilan hal qilinadi. 8 Turli davriy maydonlar uchun mazkur tenglam ani yechish quyidagi um um iy xulosalarga olib keladi. 1. Yakka atomdagi ayrim ruxsatlangan sathlardan iborat elektronlar ener- giyalari spektri o ‘rniga kristall qattiq jismda elek- tronning energiyalari spektri ruxsatlangan va taqiqlangan energiya zonalariga ajralgan b o lad i. I.5-rasm da atom lar bir-biriga yaqinlashib kristall hosil qilganida ayrim energiya sathlari parchalanib energiya zonalari paydo bo‘lishi ko‘rsatilgan. Ruxsatlangan energiyalar zonasi ichida elektronning energiyasi uz luksiz o ‘zgaradi deb hisoblasa bo ‘ladi, chunki, har bir zona ichida sathlar soni kristalldagi juda ko‘p atom lar soniga yaqin (taxm inan, 1 sm 3 da 1022 atom b o ‘ladi). Ba’zi hollarda zonalardan ikkitasi bir-biri ustiga tushadi. 2. Bir ruxsatlangan zonadan ikkinchisiga o ‘tish uchun ular orasidagi ta ’qiqlangan zonadan sakrab o ‘tish zarur, buning uchun pastki zonadagi elektron ta ’qiqlangan zona energetik kengligiga teng energiya olishi kerak. 3. Qattiq jismlarning elektr o ‘tkazuvchanlik b o ‘yicha metallar, yarim- o‘tkazgichlar va dielektriklarga ajralishi zonalarning elektronlar bilan to ‘ldirilishiga bog‘liq. Zonalarning to ‘ldirilishining uch holi bo ‘lishi (1.6- rasm) mumkin. 1) T o‘la to ‘ldirilgan zona — undagi elektronlar bog‘langan elektronlar bo ‘lib, tok o ‘tkazishda qatnasha olmaydi, ham m a zonalari to4a to ‘ldirilgan m oddalar dielektrik (izolator) bo'ladi. 2) Qis- man (chala) to'ldirilgan zona — bunday zonadagi elektronlarga elektr maydon ta ’sir etsa (namunaga kuchlanish berilsa), elektronlar yuqorigi b o ‘sh sathlarga chiqib olib, o £z tezligi yo'nalishini o ‘zgartiradi, bu esa zonadagi elektronlarning yo‘nalgan harakatini (tokni) paydo qiladi. Bunday zonali m oddalar o ‘tkazgich bo‘ladi. Metallarda yuqorigi energiya zonasi yarimisigacha toldirilgan (undagi elektronlar soni atom lar soni chamasida), bundagi elektronlar tokda qatnasha oladi, ular ko‘p m iqdorda bo ‘lganligi uchun metallarning o ‘tkazuvchanligi katta bo‘ladi. Uning ifodasi: ( j - e n / u (1.2) kristalda energiya zonalari paydo bo'lishi. 9 о ш ь) 1.6—rasm. E n erg iy a zo n alarin in g e le k tro n la r b ilan to 'ld irilig a n lg i 3) Bo‘m -b o ‘sh zona, albatta, elektrik olkazuvchanlikka hech qana- qa hissa qo ‘shmaydi. 4. M utlaq nol (OK) tem peraturada yarim olkazgichlarning bir necha zonalari elektronlar bilan t o l a told irilg an b o ia d i, yuqoriroqdagi zona b o ‘sh b o ia d i. Demak, bunda y arim olkazgich kristalli tok olkazm aydigan izolator b o iish i kerak. Eng yuqorigi to ld irilg an energiya zonasi atomdagi valent sathdan hosil b o lg a n i uchun uni valent zona deyiladi. U ndan yuqoridagi OK da butunlay tolatilm ag an zonani olkazuvchanlik zonasi deyiladi. Ammo m utlaq nol (OK) dan yuqori har qanday tem peraturada valent zona yuqori chegarasidagi elektronlarning bir qismi issiqlik harakati energiyasi hisobiga olkazuvchanlik zonasiga o lib oladi va elektr m aydon ta ’sirida tokda qatnashadigan b o iad i. Ularni olkazuvchanlik elektronlari yoki erkin elektronlar deyiladi. Valent zonada elektronlar tashlab ketgan holatlar o ‘zini +e zaryadli va muayyan mp massali zarralar sifatida tutadi. U larni kovaklar deyiladi. Kovaklar tokda qatnasha oladigan harakatchan zarralardir. Y arim olkazgichning olkazuvchanligi 5. Y arim olkazgichlar va dielektriklar orasidagi farq valent zona bilan olkazuvchanlik zonasi orasidagi taqiqlangan zona Eg kengligiga bo giiq. Y arim olkazgichlarda taqriban Eg < 3 e V b o lsa , dielektriklarda Eg>3eV b o iib , dielektrikning valent zonasidan yuqorigi zonaga elektronlarning chiqib olish ehtimolligi juda kam, binobarin, dielektriklarda tok o lk azish d a qatnashadigan zaryad tashuvchilar deyarli yo‘q darajada oz b o iad i. Dielektrik — izolator. hollari. CT = e n /jn + epjup (1.3) 10 6. Energiya zonalari nazariyasi m etallar va yarim olkazgichlarning elektr xossalari farqlarini quyidagicha tushuntiradi: 1) metallarda olkazuvchanlik elektronlari (erkin elektronlar) atom lar soni tartibida, binobarin, « 1022s m -3 zichlikka ega. Toza yarim olkazgichlarda bunday elektronlar zichligi (masalan, toza kremniyda 300 К da u « 10 10 sm~3) metalldagiga nisbatan milliardlarcha m arta kam, binobarin, yarim olkazgichlarning olkazuvchanligi shu tartibda kichik b o iad i. 2) M a'lum ki, tem peratura oshgan sayin metallning qarshiligi ortib boradi. Buning sababi, bu holda atom lar tebranishlari kuchayib, olkazuvchanlik elektronlari harakatiga qarshiligi ortib boradi, ya’ni ularning tok yolialishida harakatchanligi / / kamayadi, am m o olkazuvchanlik elektronlari zichligi o ‘zgarmay qoladi. [(1.2) ifodaga q.]. Y arim olkazgichlarda tem peratura ortib borganda valent zonadan olkazuvchanlik zonasiga o lib olgan elektronlar soni, binobarin, valent zonada harakatchan kovaklar soni ham tez ortib boradi, ularning harakatchanligi nisbatan kam o ‘zgaradi. Oqibatda tem peraturaning ortishi yarim olkazgichlar olkazuvchanligi tez ortishiga sabab b o iad i. Yuqorida bayon qilingan mulohazalar ideal kristallga tegishli edi. Ammo, haqiqiy kristallarda tuzilish va tarkibning ideal holdan chetlanishidan iborat nuqsonlar mavjud b oiad i. 1.6. Kristall yarimolkazgichlarda nuqsonlar Haqiqiy kristallarda tuzilish va tarkibga oid nuqsonlarning mavjud b oiishi elektronlar energiya spektrining zonaviy tuzilishida o ‘zgarishlar paydo boiishiga sababchi b oiadi. Nuqsonlar asosiy atom lar zichligidan ancha kam va ancha kichik hajmni egallaydi, umumiy tuzilishi va mexanik xossalari saqlanib qoladi. Agar kristalldagi nuqsonlar miqdori kichik b o isa, bu holda ular bir- biridan ancha uzoqda joylashgan va bir-biri bilan ta ’sirlashmaydigan b oiadi. Bunday nuqsonlarni ma- binobarin, kristallning 1.7—rasm. Kristall panjarasining aw im joylarda buzilishi: a — p a n j a r a t u g u n i d a n a t o m k e t i b q o l g a n ; b —a s o s i y a t o m o ' m i n i k i r i s h m a a t o m i e g a ! ta g j ; i d ~ k i r i s h m a a t o m t u g u n l a r o r a s i d a j o y l a s h q II halliy (lokal) nuqsonlar deyiladi. N uqson yaqinida elektron (kovak) uchun mahalliy holat paydo bo‘ladi. Mahalliy nuqsonlar holida bunday holatlar bir xil b o ‘ladi. Nuqson yaqinidagi mahalliy holatlarda turgan elektronlar elektr o ‘tkazuvchanlikda qatnashmaydi. Demak, nuqsonlarning elektronlar uchun hosil qilgan mahalliy energiya sathlari yarim o‘tkazgich kristallining ta ’qiqlangan zonasida joylashgan b o ‘lishi kerak. N uqsonlar kristallarni o ‘stirish jarayonida ishtirok qiladi va ularning xossalariga ta ’sir ko‘rsatadi. G eom etrik nuqtayi nazardan nuqsonlar nuqtaviy, chizig‘iy, yassi, hajmiy va sirtiy nuqsonlar guruhlariga ajratiladi. Nuqtaviy nuqsonlarga geometrik o'lcham lari atom o ich am lari tartibida b o ‘lgan kristall panjarasi nuqsonlari, jum ladan, atom lar tashlab ketgan panjara tugunlari vakansiyalar (bo‘sh o ‘rinlar) va tugunlar orasiga joylashib olgan atomlar, kristall sirtiga yopishib olgan (adsorbsiyalangan) yot atomlar, alohida joylashgan va 2-4 atom dan tashkil topgan birikmalar misol b o ‘la oladi. Kirishmalar atom lari ham shu tur nuqsonlardandir. Term odinamik m uvozanat sharoitida ham m a vaqt kristallda vakansiyalar mavjud bo‘ladi. Atom o ‘z tugunidan ketib tugunlar orasiga joylashib olgan holda vakansiya bilan tugunlar orasidagi atom jufti vujudga keladi. Uni Frenkel nuqsoni yoki Frenkel ju fti deyiladi. Atomlar panjara tugunlarini tashlab ketgach, kristall sirtiga chiqib olishi va yangi qatlam tashkil qilishi mumkin. Bu holda panjaraning b o ‘sh qolgan tuguni (vakansiya) Shotki nuqsoni deyiladi. Ionlardan tashkil topgan kristallarda anion va kation vakansiyalari teng m iqdorda hosil b o ‘ladi. Ularni ham Shotki nuqsonlari deyiladi. Vakansiyalarning paydo b o lish i tem peraturaga, ularning hosil b o ‘lishi energiyasiga bog‘liq bo‘ladi. Agar tugunlarda turgan atom lar zichligi N bo ‘lsa, Shotki nuqsoni (vakansiya) hosil bo‘lishi energiyasi Ev b o ‘lsa, u holda bunday nuqsonlar zichligi nv = N exp{ -E v / kT ) Download 94.09 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling