Yarimo’tkazgichlarning yana bir muhim xususiyati ular elektrik o’tkazuvchanligining temperaturaga o’ta sezgirligidir

Kirishmali yarimo’tkazgichlar

Hattoki, yetarlicha toza bo’lgan yarimo’tkazgichlarda o’zining xususiy energetik sathlarini hosil hiluvchi kirishma atomlari mavjuddir. Bu energetik sathlar yarimo’tkazgichning takiklangan soxasida valent sohasi shipi va o’tkazuvchanlik sohasi tubidan har xil masofalarda joylashishi mumkin. Ayrim hollarda, yarimo’tkazgichga kerakli elektrofizik xususiyatlarni berish uchun, ataylab, kirishma atomlarini kiritishadi.

Kirishma atomlari energiyaviy sathlarining asosiy turlarini ko’rib chiqamiz.

Donor sathlar.

Faraz qilaylik, kristalldagi bir qism kremniy atomlari o’rniga boshvalentli mish’yak atomlari joylashtirilgan bo’lsin.

Kremniy olmos tipidagi kristall panjaraga ega, bu panjarada har bir atom to’rtta yaqin atomlar bilan kovalent boglanishi xosil kiladi (1-rasm).

Qo’shni atomlar bilan bunday bog’lanishni o’rnatish uchun mish’yak atomi valent elektronlaridan turttasini sarf qiladi, beshinchi elektron bu bog’lanishlarni o’rnatishda qatnashmaydi. Bu elektron dielektrik singdiruvchanligi koeffitsientiga teng marta

1-rasm. susaygan mish’yak atomi maydonida o’z harakatini davom etdiradi. Maydonning susayganligi sababli, elektron orbitasining radiusi 12

marotaba ortadi, uning mish’yak atomi bilan bog’lanish energiyasi

 ²  144

marta

kamayadi va natijada beshinchi elektronning erkin elektron bulish energiyasi

Ed  0,01эВ

ga tenglashadi.Elektronga bunday energiyani uzatganda u mish’yak

atomidan uzilib kremniy panjarasida erkin harakat qilish imkoniga ega bo’ladi, shunday qilib o’tkazuvchanlik elektroniga aylanadi. “Zonalar” nazariyasi tili bilan bu jarayonni shunday tasavvur qilish mumkin: valent va o’tkazuvchanlik sohalari

orasida mish’yak atomi beshinchi elektronining energetik sathi paydo bo’ladi (1-

rasm). Bu energetik sath o’tkazuvchanlik sohasi tubining yaqinida energetik masofada joylashadi.

Ed  0,01эВ

Bunday energetik sathlarda joylashgan elektronlarga ^Ed – energiya uzatilsa

ular o’tkazuvchanlik sohasiga o’tadilar va hosil bo’lgan musbat zaryadlar qo’zg’olmas mish’yak atomlarida joylashgan bo’lib elektr o’tkazuvchanlikda qatnashmaydilar (2-rasm). O’tkazuvchanlik sohasida elektronlarni hosil qiluvchi kirishmalar donorlar deb ataladi, ularning energetik sathlari – donor sathlar deb ataladi. Donor kirishmalariga ega bo’lgan yarimo’tkazgichlar, elektron yarimo’tkazgichlar yoki n-tipdagi yarimo’tkazgichlar deb ataladi, goh