Yarimoʻtkazgich (8)

---

Yarimo
ʻtkazgich
Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Yarimo'tkazgichlar o
ʻtkazuvchanligi jihatidan metall va dielektriklar orasidagi moddalar boʻlib, oʻz fizik xususiyatlarini turli
tashqi ta
ʼsirlar (masalan yoritish, isitish va hokazo) natijasida keng intervalda oʻzgartira olish xususiyatiga ega.
Yarimo
ʻtkazgichlar elektronika va mikroelektronikada juda keng qoʻllanilib, zamonaviy elektr jihozlarning deyarli hammasi -
kompyuterlardan tortib to uyali aloqa telefonlarigacha barchasi yarimo
ʻtkazgichli texnologiyaga asoslangan. Eng keng
qo
ʻllaniladigan yarimoʻtkazgich modda kremniy boʻlib, boshqa moddalar ham keng qoʻllaniladi.
Yarimo
ʻtkazgichlar — elektr tokini yaxshi oʻtkazuvchi moddalar (oʻtkazgichlar, asosan, metallar) va elektr tokini amalda
o
ʻtkazmaydigan moddalar (dielektriklar) orasidagi oraliq vaziyatni egallaydigan moddalar. Mendeleyev davriy sistemasida II, III,
IV, V va VI guruhlarda joylashgan ko
ʻpchilik elementlar. ularning bir qator birikmalari yarimo'tkazgichlar jumlasiga kiradi. Ya.da
ham metallardagi kabi elektr o
ʻtkazuvchanlik elektronlarning harakati tufayli yuzaga keladi. Biroq elektronlarning harakatlanish
sharoitlari metallar va Ya.da turlicha bo
ʻladi. Ya. quyidagi asosiy xususiyatlarga ega: Ya.ning elektr oʻtkazuvchanligi temperatura
ko
ʻtarilishi bilan ortib boradi (mas, temperatura 1 K ga ortganda Ya.ning solishtirma oʻtkazuvchanligi 16—17 marta ortadi);
Ya.ning elektr o
ʻtkazuvchanligida erkin elektronlardan tashqari atom bilan bogʻlangan elektronlar ham ishtirok etadi (baʼzi
hollarda bog
ʻlangan elektronlar asosiy rol oʻynaydi); sof Ya.ga oz miqdorda qoʻshilma kiritib, uning oʻtkazuvchanligini keskin
o
ʻzgartirish mumkin (mas, 0,01% qoʻshilma kiritilganda Ya. ning oʻtkazuvchanligi 10000 marta ortib ketadi).
Past tralarda Ya.ning solishtirma qarshiligi juda katta bo
ʻladi va amalda ular izolyator hisoblanadi, lekin temperatura ortishi bilan
ularda zaryad tashuvchilarning konsentratsiyasi keskin ortadi. Mas, sof kremniyda 20° trada erkin elektronlar konsentratsiyasi
~1017m~3bo
ʻlsa. 700° da 1024 m"3gacha, yaʼni million martadan koʻproq ortadi. Ya.da erkin elektronlar konsentratsiyasining
traga bunday keskin bog
ʻlikligi oʻtkazuvchanlik elektronlari issiqlik harakati taʼsirida hosil boʻlishini koʻrsatadi. Yarimoʻtkazgich
kristallda atomlar valent elektronlari yordamida o
ʻzaro bogʻlangan. Atomlarning issiqlik tebranishlari vaqtida issiqlik energiyasi
valent elektronlar orasida notekis taqsimlanadi. Ayrim elektronlar o
ʻz atomi bilan bogʻlanishni uzib, kristallda erkin koʻchib
yurish imkonini beradigan yetarli miqdordagi issiqlik energiyasiga ega bo
ʻlib qolishi va erkin elektronlarga aylanishi mumkin.
Tashqi elektr maydon bo
ʻlmaganda bu erkin elektronlar tartibsiz harakat qiladi. Elektr maydon taʼsirida esa maydonga qarshi
yo
ʻnalishda tartiblangan harakatga kelib, Ya.da tok hosil qiladi. Erkin elektronlar yuzaga keltirgan oʻtkazuvchanlik elektron yoki
ptip o
ʻtkazuvchanlik deb ataladi.
Bog
ʻlangan elektronning oʻz atomini "tashlab ketishi" atomning elektr neytralligini buzadi. unda "ketib qolgan" elektron
zaryadiga miqdoran teng musbat zaryad — teshik vujudga keladi. Tashqi elektr maydon bo
ʻlmaganda elektronlar ham, teshiklar
ham tartibsiz harakatlanadi, tashqi maydon bo
ʻlganda esa elektronlar maydonga qarshi, teshiklar maydon boʻylab koʻchadi.
Teshiklarning ko
ʻchishi bilan bogliq oʻtkazuvchanlik teshikli yoki rtmp oʻtkazuvchanlik deyiladi. Erkin elektronlar soni bilan
teshiklar soni bir-biriga tengligi tushunarli. Aniklanishicha, ularning harakatlanish tezligi ham bir xil ekan. Demak, Ya.dagi tok
ayni vaqtda ham elektron, ham teshikli o
ʻtkazuvchanlikdan vujudga keladi. Bunday elektronteshikli oʻtkazuvchanlik Ya.ning
xususiy o
ʻtkazuvchanligi deyiladi. Xususiy oʻtkazuvchanlik sof Ya.da kuzatiladi. Biroq tabiatda sof Ya. yoʻq. Baʼzi qoʻshilmalar
Ya.ni erkin elektronlar bilan boyitsa, boshqa ba
ʼzi qoʻshilmalar teshiklar bilan boyitadi. Ya.da yuzaga keladigan bunday
o
ʻtkazuvchanlik qoʻshilmali oʻtkazuvchanlik deb ataladi.
Agar asosiy Ya. atomi o
ʻrniga elementlar davriy sistemasida undan keyingi guruhda turgan element atomi kiritilsa, bu qoʻshilma
atomning bitta valent elektroni atomlararo bog
ʻlanishda ishtirok etmaydi va erkin elektronlar safiga qoʻshiladi, binobarin, itip
o
ʻtkazuvchanlik ortadi. Va, aksincha, undan oldingi oʻrinda turgan element atomi kiritilsa, atomlararo toʻla bogʻlanishda 1 ta

---

elektron yetishmaydi, teshik hosil bo
ʻladi. Bunda rtip oʻtkazuvchanlik ortadi. Qoʻshimcha birinchi holda donor (elektron
beruvchi) qo
ʻshilma, ikkinchi holda esa akseptor (elektron oluvchi) qoʻshilma deb ataladi.
Shunday qilib, Ya.ning elektr o
ʻtkazuvchanligi xususiy va aralashmali oʻtkazuvchanliklar yigʻindisidan iborat boʻladi. Yuqori
tralarda xususiy o
ʻtkazuvchanlik, past tralarda esa qoʻshilmali oʻtkazuvchanlik asosiy rol oʻynaydi.
Sunnat G
ʻoipov.