Bilimlendiriw ministrligi
Download 0.66 Mb. Pdf ko'rish
|
SAPARBAYEV NURSULTAN таяр
|
ÓZBEKSTAN RESPUBLIKASÍ JOQARÍ HÁM ORTA ARNAWLÍ BILIMLENDIRIW MINISTRLIGI ÁJINIYAZ ATÍNDAǴÍ NÓKIS MÁMLEKETLIK PEDAGOGIKALÍQ INSTITUTÍ FIZIKA-MATEMATIKA FAKULTETI FIZIKA OQÍTÍW METODIKASÍ KAFEDRASÍ 4-b kurs studenti Saparbayev Nursultannıń Fizika hám astronomiyanı oqıtıwdı joybarlastırıw páninen
joybarlastırıw
Ilimiy basshısı: A.Uteniyazova Tayarlaǵan: N.Saparbayev
Nókis-2020 jıl
TEMA: «BAYLANÍS TÚRLERINE QARAP KRISTALLARDÍŃ KLASSIFIKASIYASÍ» TEMASÍN OQÍTÍWDÍ JOYBARLASTÍRÍW MAZMUNÍ I. KIRISIW II. TEORIYALÍQ BÓLIM 2.1. Baylanıs túrleri 2.2. Kristallardıń klassifikaciyası 2.3. Baylanıs túrlerine qarap kristallardıń klassifikasiyası III. METODIKALÍQ BÓLIM 3.1. Sabaqtıń texnologiyalıq kartası. Temanı úyreniw basqıshları 3.2. Joybarlawda qollanılatuǵın metodlar IV. JUWMAQLAW V. PAYDALANǴAN ÁDEBIYATLAR I. KIRISIW Fizika iliminde, sonıń ishinde ásirese kristallofizikada modellik ob’ektlerdi izertlew, kristallardı klassifikaciyalarǵa ajıratıp úyreniw hám usınday ob’ektlerdi izertlew barısında alınǵan yamasa keltirilip shıǵarılǵan nızamlılıqlardı basqa túrdegi ob’ektlerde ulıwmalastırıw barlıq waqıtlarda eń áhmiyetli máselelerdiń biri bolıp esaplanbaqta. Haqıyqatında da, modellik ob’ektlerdiń ózleri izertlew bir qansha ańsatlıqqa túsiwi menen bir qatarda bunday ob’ektlerde hár qıylı fizikalıq yamasa teхnologiyalıq processlerdi júzege
keltiriw múmkin.
Bul fiziklerdiń, materialovedlerdiń, teхnologlardıń aldına úlken mumkinshilikler ashıp beredi. Ekinshi tárepten qattı deneler fizikası menen turmısta qollanılatuǵın barlıq materiallardıń qásiyetlerin olardıń atomlıq-kristallıq qurılısı anıqlaydı. Sonlıqtan qásiyetleri berilgen talaplardı qanaatlandıratuǵın materiallardı alıw mashqalaları usınday materiallarǵa sáykes keliwshi atomlıq-kristallıq qurılısqa iye materaiallardı dóretiw jolı menen ámelge asırıladı. Álbette, atomlıq-kristallıq qurılısı aldın-ala belgilenгen qattı denelerdi dóretiw ushın sonday atomlıq-kristallıq qurılstıń qáliplesiw nızamların úyreniw kerek. Usınday nızamlılıqlardı bilgen jaǵdayda ǵana materiallardıń jańa tiplerin dóretiw múmkin. Sońǵı jılları payda bolǵan samoletlar menen kosmoslıq apparatlardı soǵıwda keńnen paydalanılıp atırǵan asa bekkem jáne jeńil materiallar, fizikalıq elektronika menen yarım ótkizgishli teхnikada, kompyuterlerdi dóretiw teхnologiyalarında keńnen qollanılatuǵın asa taza hám strukturası jetilisken yarım ótkizгishli zatlar, optikalıq jaqtan taza shiyshe, joqarı temperaturalı asa ótkizгishler ham taǵı basqalar usınday nızamlıqlardı paydalanıwdıń saldarınan bolıp otır. Jámiyettiń rawajlanıwı menen júzege keletuǵın ilim menen teхnika aldına qoyılatuǵın wazıypalardı sheshiw tiykarınan fizikalıq hám teхnologiyalıq qásiyetleri belgili bolǵan zatları alıw menen sheshiledi. Usı aytılǵan jaǵday joqarıda esletilgen modellik ob’ektlerdi fizikalıq izertlewler barısında ele de kóp qollanıw zárúrligin payda etedi. Sebebi ilim menen teхnika jetilisken sayın bul jetilisiw óz gezeginde olardıń aldına jáne kóplegen jańa,
burınǵılardan da quramalıraq bolǵan máselelerdi qoyadı. Sonlıqtan izertlew jumısların usınday jana zaman talaplarına say etip alıp barıw zárúrligi payda boladı. Házirgi zaman qattı deneler fizikası menen fizikalıq materialtanıwda atomlıq- kristallıq qurılıstıń qáliplesiwi nızamlılıqların úyreniw processinde modellik ob’ektler retinde bir baǵıt boyınsha kristallıq pánjereniń payda bolıwı qubılısın úyreniw ele óziniń tolıq rawajlanıw qáddine jete alǵan joq. Kelesi áhmiyetli másele alınıwı kerek bolǵan sol materiallardıń atomlıq-kristallıq qurılısın tikkeley izertlew, qáliplesip atırǵan qurılıstıń qáliplesiw barısın tikkeley baqlaw máselesi bolıp tabıladı. Bul máseleni sheshiwde basshılıqqa alınatuǵın tiykarǵı princip akademiyalıq liceylerde, qalaberse joqarı oqıw orınlarında sabaq processinde durıs joybarlawdıń tiykarında pedagogikalıq texnolgiyalardan paydalanıp ótiw principi bolıp tabıladı. Bul princip atomlıq-kristallıq qurılıstı izertlegende kristallar rentgenografiyası menen elektronlıq mikroskopiyanıń tiykarǵı usıl bolıp qalatuǵınlıǵın birden kórsetedi.
II. TEORIYALÍQ BÓLIM 2.1. Baylanıs túrleri Ionli bog’lanish. Qattiq jismning tashkil bo’lishida 2 va 3 xil atomlardan tuzilgan sistemalar orasida ionli bog’lanish ko’p holda asosiy rol o’ynaydi. Bunday bog’lanish ko’pincha valentliklari bir-biridan keskin farqqiladigan element atomlari orasida ro’y beradi. Masalan, ishqoriy (ishqoriy er) metallar bilan galogenlar orasida ionli bog’lanish ro’y berishi mumkin. Bunday bog’lanish orqali hosil bo’ladigan kristallarga misol qilib NaCl, KCl, NaBr, BaF 2 , CaF 2 va boshqalarni ko’rsatish mumkin. Bunda Na bir valentli bo’lgani uchun u o’z elektronini oson beradi. Cl esa 7 valentli bo’lgani uchun u elektronni tezda biriktirib oladi va elektron qavatlarni to’ldiradi. Bunday almashinish tufayli Na "+", Cl esa "–" zaryadlanib qoladi va ular orasida Kulon kuchlari paydo bo’lib, ion bog’lanish hosil bo’ladi (1–rasm). Metall bog’lanish. Metall atomlari tashqi elektron qavatlar (valent) elektronlarini umumlashtiradilar. Natijada bu atomlar bir-biriga bog’lanib turadilar. Bunday bog’lanish "metall bog’lanish" deyiladi (2–rasm).
1–rasm. Ion bog’lanish hosil bo’lishining sxematik tasviri. 2–rasm. Qattiq jism atomlarining valent elektronlari umumlashib valent zonani tashkil qilishining sxematik tasviri. Kovalent bog’lanish. Kovalent bog’lanishda yonma-yon turgan atomlar o’z valent elektronlarini umumlashtiradilar. Masalan: Si va Ge (3–rasm).
3–rasm. Kovalent bog’lanishning sxematik tasviri. Ayrim hollarda 2 xil atomlardan tashkil topgan yarim o’tkazgichlarda ham kovalent bog’lanish ro’y berishi mumkin. Bu holda turli xil atomlarning tashqi elektron qavatdagi elektronlar soniga qarab, umumlashgan elektronlar qaysidir bir tur atom tomonga siljigan bo’lishi mumkin. Masalan: A va V atomlarning bog’lanishini ko’raylik (4–rasm). Bu erda umumlashgan elektronlar V atomga yaqinroq joylashgan. Shuning uchun ham A atom musbat (+), V atom manfiy (–) zaryadlangandek ko’rinadi. Bunday bog’lanishlarni qisman ion bog’lanish va qisman kovalent bog’lanish deb qarash mumkin. Umuman u "ion-kovalent bog’lanish" deb ataladi.
Si, Ge, GaAs, GaP kabi qattiq jism elektronikasi, jumladan, mikroelektronika sohasida eng ko’p ishlatiladigan va istiqbolli yarim o’tkazgichlar kovalent va ion-kovalent bog’lanishga ega. Ion-kovalent bog’lanishda ionlashishdarajasiI va kationdan anionga o’tgan zaryad (elektron) sonini q aniqlash alohida ahamiyatga ega. Bu kattaliklarni aniqlashda ikkilamchi yoki fotoelektron spektroskopiya usullaridan foydalanish mumkin. Bu usullar bilan biror atom ikkinchi atom bilan kimyoviy birikma hosil qilish jarayonida ularning valent zonaga yaqinroq joylashgan negiz elektron sathlarning energetik siljishi aniqlanadi. Masalan, kremniy bariy bilan birikib, BaSi va BaSi 2 birikmalarni hosil qiladi. Bunda kremniyning L 23 sathi 2 – 3 eV ga kichik energiyali tomonga siljiydi. Bu esa, kremniy bariydan qisman е olganligini bildiradi. Kremniy kislorod bilan birikma hosil qilganda kremniyning L 23 sathi katta energiya tomonga siljiydi. Bu esa kremniy o’z elektronini
kislorodga berayotganini ko’rsatadi. Aniqlangan kimyoviy siljish yordamida kationdan anionga o’tayotgan zaryad miqdori q quyidagi formuladan topiladi:
𝛼 – Modelung doimiysi; ∆E – negiz sathning kimyoviy siljish kattaligi; r – kationning ion radiusi; R – kation va anion orasidagi masofa; A(r) – geometrik faktor bo’lib, quyidagi formuladan topidi: 2.2. Kristallardıń klassifikaciyası
Birlik bagıtı hám simmetriya kósherlerine baylanısqan kristallar úsh kategoriyaǵa bólinedi: 1. Joqarı kategoriya bir sistemadan turadı.Kublıq. 2. Orta kategoriya úsh sistemadan turadı. Trigonal, tetragonal, geksagonal. 3. Tómengi kategoriya úsh sistemadan turadı. Triklinlik, monoklinlik, rombalıq. Tábiyatta keń taralqan kremniy-topoıraqlıq minerallar qatlamlıq kristallıq dúziliske iye. qatlamlar geksagonallıq hám ditrigonallıq simmetriyalar payda yetip óz ara birlesken tetraedrler hám oktaedrlerden turadı. Silikatlar elementar dáwirlilikti payda yetiwshi tetraedrlik hám oktaedrlik qatlamlar sanına qaray 1:1 hám 2:1 túrlerge bólinedi [1]. 2:1 túrdegi silikatlarda tetraedrlik (T) hám oktaedrlik (O) qatlamlar TOT izbe izlikke iye. Tetraedrlik qatlamlar tiykarın kremniy-kislorodlıq poliedrler- SiO4 tetraedrler dúzedi. Tetraedrler oraylarında Si4+ kationlar jaylasadı. Ayırım minerallarda Si4+ kationlardıń belgili bólegi Al3+, Fe3+ ionları menen toltırılǵan. Bul qatlamlardıń teris zaryadlanıwına alıp keledi.
Bul jerde 14 tiptegi Brave pánjereleri haqqında maǵlıwmat berilgen 2.3. Baylanıs túrlerine qarap kristallardıń klassifikasiyası Ionli bog’lanishda «Modelungenergiyasi». Kristallning tuzilishi shu kristalldagi atomlar qanday turdagi bog’lanishlardan tashkil topganligiga ham bog’liq bo’ladi. Masalan: ion bog’lanishli kristallda asosiy holda kubik panjara hosil bo’ladi. Ionli bog’lanishda shuni eslatib o’tish kerakki, masalan Na va Cl ionlari bir-birini tutib turish kattaligini aniqlaydigan energiya vujudga keladi. Bu panjarada har bir atomning atrofida yaqin joylashgan qo’shni atomlar mavjud bo’ladi. Bu energiya "Modelung energiyasi" deyiladi. Modelung energiyasi NaCl uchun eng katta bo’ladi. Uning eng xarakterli xususiyatlari quyidagilardan iborat: a) ionli bog’lanish kuchining yo’naltirilmaganligi; b) bir xil ismli zaryadlar bir-biridan imkon qadar uzoqda joylashadi, har xil ismli zaryadlar esa – imkon qadar bir-biriga yaqin joylashadi.
Metall bog’lanishlarda elektronlar umumlashgan bo’lgani uchun unda barcha atomlar taxminan bir xil sharoitga ega bo’ladi. Bundagi atomlarning joylashishini bir-biriga juda zich joylashtirilgan 12 ta qo’shniga ega bo’lgan sharlar deb qarash mumkin. Bunday tipdagi bog’lanishga juda zich joylashgan kubik yoki geksagonal panjaralar mos keladi. Kovalent bog’lanishdagi 𝝈 va 𝝅 bog’lanishlar. Kovalent bog’lanishli kristallarda kristallning tuzilishi kovalent bog’lanishning tipiga bog’liq bo’ladi. Kovalent bog’lanish hosil qiladigan elektronlar bog’lanish ro’y berishidan oldin yoki bog’lanish paytida o’z orbitalarida ma’lum bir yo’nalish bo’yicha orientirlangan bo’ladi. Umuman, kovalent bog’lanishlarda asosan S yoki P elektron ishtirok etadi. Bu erdagi kovalent bog’lanishlar 2 xil tipda bo’ladi: 𝜎–
va 𝜋– bog’lanishlar. S vaP orbitallarning har xil o’qlar bo’ylab yo’nalishi 5–rasmda tasvirlangan.
5–rasm. Atomning S – va P – orbitallari. Atomlar bir-biri bilan yaqinlashib bog’ hosil qilishida S bilan S, S va P, P va P lar bir- biri bilan qo’shilishib bog’lar hosil qilishi mumkin, bunday bog’lanish hosil bo’lishida yonma-yon turgan atomlar tashqi elektronlarining orbitallari bir-biriga mos tushishi kerak. Mana shunday bog’lanishlarga 6–rasmda misollar keltirilgan.
Bog’lanishhosilbo’lishidayonma-yon joylashgan atom elektronlarining orbitallari qatnashadi. Demak 𝜎– bog’lanishlarda ma’lum bir yo’nalishdagi orbitallar bir-biriga
qo’shilib ketishi mumkin ekan; bunda eng kuchli 𝜎– bog’lanish R + R bog’lanishlarga to’g’ri keladi. 𝜋– bog’lanishlar asosan R elektronlar orqali amalga oshiriladi; bunda orbitallar bir-biriga parallel joylashgan bo’ladi va elektron orbitallari bir-biriga qismangina qo’shilishi mumkin. 𝜋– bog’lanish 𝜎– bog’lanishlarga qaraganda juda ham bo’sh bo’ladi. Kovalent bog’lanish asosan qo’shni atomlar orasida ro’y beradi. Kovalent bog’lanish keyingi ikkinchi atom bilan ham ro’y berishi mumkin, ammo bu bog’lanish juda bo’sh bo’ladi. Birinchi qarashda S- va P- tipdagi atom orbitallarining qaysi birlaridan kristallning bog’lovchi va antibog’lovchi orbitallari vujudga kelishini aytish juda qiyin. Si, Ge kabi to’rtinchi guruh elementlaridan tashkil topgan va A 3 V 5 , A 2 V 6 ikki komponentli yarim o’tkazgichlar uchun s 𝑝 3
qulay kombinastiya ekanligi aniqlangan. Si va Ge guruhi uchun to’rtta yaqin qo’shniga ega bo’lgan kristall tuzilish xarakterlidir. Bunda qo’shni atomlar tetraedrning uchlariga, qaralayotgan atom uning markaziga joylashadi. Bunda barcha s 𝑝 3 – orbitallar 𝜎– tipdagi bog’lovchi va antibog’lovchi orbitallarni tashkil qilishda qatnashadi. Har bir juft atomga 4 ta bog’lovchi va 4 ta antibog’lovchi orbitallar to’g’ri keladi. Barcha 8 ta elektronlar 4 ta bog’lovchi orbitallarga joylashsa, antibog’lovchi orbitallar bo’sh qoladi. Atomlarning bunday joylashish konfigurastiyasi “olmoc” tipidagi tuzilish deyiladi.
III. METODIKALÍQ BÓLIM 3.1. Sabaqtıń texnologiyalıq kartası. Temanı úyreniw basqıshları Tema: Baylanıs túrlerine qarap kristallardıń klassifikaсiyası I. Sabaq ótkiziletuǵin orín: Fizika-matematika fakulteti imaratı, «Fizika oqıtıw metodikası » kafedrası 211-oqıw xanası
Taxta, por, videoproektor, kompyuter; III. Sabaq ushín ajíratílatuǵín waqít 80 minut IV. Sabaqtíń maqseti: Oqıwshılardıń kristallardıń klassifikaciyalarınıń bir-birinen parqın úyreniwi hámde hár túrli baylanıslardaǵı halatın úyreniwde hár qıylı pedtexnologiyalar járdeminde ámeliy kónlikpelerge iye bolıwı; V. Sabaqtíń wazíypalarí: 1. Oqıwshı biliwi kerek Baylanıs túrleri Kristallardıń klassifikaciyası Baylanıs túrlerine qarap kristallardıń klassifikaсiyası 2. Oqıwshı islep biliwi kerek Ta’jiriybege kerek a’sbap-u’skenelerdi isletip biliw; Ámeliy ko`nlikpelerdi iyelew; Klassifikaciya shártlerin úyreniw; VI. Sabaqtíń motivaciyasí Oqıwshılardıń kristallardıń klassifikaciyalarınıń bir-birinen parqın úyreniwi hámde hár túrli baylanıslardaǵı halatın úyreniwde hár qıylı pedtexnologiyalar járdeminde ámeliy kónlikpelerge iye bolıp, ámeliyatta qollay alıwı hám fizikalıq tiykarın túsiniw názerde tutılǵan. VII. Pánler hám pánler ishindegi baylaníslarí Kristallofizika, qattı deneler fizikası VIII. Sabaq mazmuní “Miyge hu’jim” usílí Modifikaciyalanǵan miyge hu’jim. Soraw yaki wazíypa berilgennen soń oyín qatnasíwshílarí málim waqít ishinde ózleriniń pikir hám oylaǵanlarín aytadí. oqítíwshíǵa oyínǵa aralaspaw usínís etiledi, oqıwshıler bolsa bir-biriniń pikirlerin u’yrenip diskussiya qílínadí hám jańa usíníslar kiritiwi mu’mkin, ajayíp pikirlerdi aytíwí, diskussiyalardíń nátiyjesinde bir pikirge keliwi kerek. Hár bir oqıwshı oqítíwshí tárepten qosímsha maǵlíwmatqa iye bolíwí mu’mkin, tek óz talabín tiykarlawí kerek.
Bul usíl 10-15 minuttan aspawí kerek. oqítíwshí sanlar (5, 10, 15, 20) jazílǵan kartoshkalar tayarlap qoyíwí hám oyín dawamínda “5 minut ótti, qoyílǵan másele aníq bir sheshimge kelmedińiz”, “15 minut ótti qoyílǵan másele sheshilmey atír” degen so’zlerdi aytíw mu’mkin.
Metod mazmuní: Sorawlar jazílǵan kartoshkalar, hár bir kartoshkada 5 ewden soraw, sekundomer kerek boladí. Ulíwma waqít 45 minut, oyín awízeki ráwishte ótedi. Oqıwshıler gezek penen kartoshkalardí aladí hám 3 minut dawamínda izbe-iz sorawlarǵa juwap beredi. Assistent tuwrí juwaplardí sanap bahalaydí. oyínda hámme oqıwshı qatnasadí, nadurís sorawlar dodalanadí. X.II. Sabaqtín` xronologiyalíq kartasí IS WAQTI HÁM BASQISHLARI OQITIWSHI OQIWSHI 13:10-13:13 1-basqısh (3 minut) Oqıtıwshı kiris sóz benen baslaydı. Oqıwshılar barlanıp, olarǵa temanıń maqseti hám wazıypası tu’sindiriledi. Oqıwshılardiń tema boyınsha teoriyalıq biliwi hám islep biliwi kerek bolg’an máseleler aytıp ótiledi. Tıńlaydi hám jazip aladı
13:13-13:18 2-basqısh (5 minut) Ótilgen temanı talqılawda sorawlar beriledi. (aukcion texnikası, miyge hu’jim h.t.b.) Sorawlarda aktiv qatnasıp, berilgen sorawlarg’a juwap beriw kerek. 13:18-13:35 3-basqısh (17 minut) Taza temanı túsindirip, sol temaǵa baylanıslı formulalar taxtaǵa jazıladı hám temaǵa baylanıslı eki másele sheship kórsetiledi. Tıńlaydi hám jazip aladı 13:35-13:55 4-basqısh (20 minut) Temanı teoriyalıq bólimin hár qıylı pedagogikalıq texnologiyalar menen talqılanadi (kollakvium programması, kim kóp, kim tez sheshedi? h.t.b.). Aktiv qatnasıp, berilgen másele hám sorawlar boyınsha pikir ju’ritip tez waqıt ishinde juwap beriw kerek.
13:55-14:25 5-basqısh (30 minut)
Temanı teoriyalıq bólimin hár qıylı pedagogikalıq texnologiyalar menen talqılanadi (miyge hújim). 3 toparǵa bólinip, aktiv qatnasıp, berilgen másele hám sorawlar boyınsha pikir ju’ritip, juwap beriw kerek. 14:25-14:28 6-basqısh (3 minut) Tema boyınsha sabaq barısında talabalardiń tu’sinbegen hám qızıqtırg’an sorawlarına juwap beriledi hám tu’sindiriledi. Soraw beredi, tıńlaydı, pikir aytadı. 14:28-14:30 7-basqısh (2 minut) Juwmaqlawshı bólim. Tıńlaydı, pikirin aytadı.
Oqıwshılar bilimin 5 ballıq sistemada bahalaw hám járiyalaw, keyingi tema boyınsha tapsırmalar beriw;
IV. JUWMAQLAW Bizga ma’lumki qattiq jismning deyarli barcha fizik xususiyatlari, hattoki ayrim mexanik xossalari va ko’pgina kimyoviy xossalari uning yuzasining holati bilan aniqlanishi tajribada isbotlangan. Shuning uchun ham 1970 yillardan boshlab yuzalarni tadqiq qilish va uni o’rganish uchun yangi maxsus usullar ishlab chiqishga juda katta ahamiyat berila boshladi. Jismning yuza qatlamlari alohida, o’ziga xos bo’lgan murakkab xususiyatlarga ega bo’lib, ular hajmiy xususiyatlardan keskin farq qiladi. Bunday farqlarning juda ko’p sabablari bor. Hattoki, ideal holgacha tozalangan va bir xil tarkibli kristallarda ham yuza va hajm xususiyatlari farq qiladi. Chunki, masalan, hajmda joylashgan atomlar o’zining to’rt tarafidan atomlar bilan bog’langan bo’lsa, yuzadagi atomlar faqat uchta tomondan bog’lanib, tepada atomlar yo’q bo’lganligi uchun to’rtinchi tomondan bog’lanmagan bo’ladi. Qattiq jismlarni, o’zlaridagi atomlarning, molekulalarning yoki ionlarning o’zaro joylashish tartibiga qarab kristallarga va amorf jismlarga ajratadi. Ulardagi asosiy tafovut – fazoda joylashgan zarrachalarining tartiblilik darajasidir. Amorf jismlarda faqat yaqin, tartibbor, ya’ni eng yaqin qo’shni atomlarning joylashishida ma’lum qonuniyat mavjud. Kristall jismlar yaqin va uzoq tartib mavjudligi bilan xarakterlanadi, ya’ni undagi barcha atomlar aniq bir tartib bilan joylashib, ma’lum bir fazoviy strukturani hosil qiladi. Kristall va amorf jismlar strukturasidagi tafovutulardagi fizik xususiyatlarning har xil bo’lishiga sababbo’ladi. Jumladan, kristallarda mexanik, optik, elektr va boshqa ko’p gina fizik xossalari anizatropdir, ya’ni bu xossalar kristallarning har xil yo’nalishlarida turlicha nomoyon bo’ladi. Shuningdek qattiq jismlardagi dislokastiyalarning kinetikasini o’rganish asosidao’ta mustahkam materiallar hosil qilinadi. Kovalent bog’lanishli kristallarda kristallning tuzilishi kovalent bog’lanishning tipiga bog’liq bo’ladi. Umuman, kovalent bog’lanishlarda asosan S yoki P elektron ishtirok etadi. Bu erdagi kovalent bog’lanishlar 2 xil tipda bo’ladi. Bog’lanish hosil bo’lishida yonma-yon joylashgan atom elektronlarining orbitallari qatnashadi. Demak 𝜎–
bog’lanishlarda ma’lum bir yo’nalishdagi orbitallar bir-biriga qo’shilib ketishi mumkin ekan; bunda eng kuchli 𝜎– bog’lanish R + R bog’lanishlarga to’g’ri keladi.
𝜋 – bog’lanishlar asosan R elektronlar orqali amalga oshiriladi; bunda orbitallar bir-biriga parallel joylashgan bo’ladi va elektron orbitallari bir-biriga qismangina qo’shilishi mumkin. 𝜋 – bog’lanish 𝜎– bog’lanishlarga qaraganda juda ham bo’sh bo’ladi. Kovalent bog’lanish asosan qo’shni atomlar orasida ro’y beradi. Kovalent bog’lanish keyingi ikkinchi atom bilan ham ro’y berishi mumkin, ammo bu bog’lanish juda bo’sh bo’ladi. Birinchi qarashda S- va P- tipdagi atom orbitallarining qaysi birlaridan kristallning bog’lovchi va antibog’lovchi orbitallari vujudga kelishini aytish juda qiyin. Si, Ge kabi to’rtinchi guruh elementlaridan tashkil topgan va A 3 V 5 , A 2 V 6 ikki komponentli yarim o’tkazgichlar uchun s 𝑝 3 – ko’rinishidagi gibridlashgan orbitallar eng qulay kombinastiya ekanligi aniqlangan. Si va Ge guruhi uchun to’rtta yaqin qo’shniga ega bo’lgan kristall tuzilish xarakterlidir. Bunda qo’shni atomlar tetraedrning uchlariga, qaralayotgan atom uning markaziga joylashadi. Bunda barcha s 𝑝 3 – orbitallar 𝜎– tipdagi bog’lovchi va antibog’lovchi orbitallarni tashkil qilishda qatnashadi. Har bir juft atomga 4 ta bog’lovchi va 4 ta antibog’lovchi orbitallar to’g’ri keladi. Barcha 8 ta elektronlar 4 ta bog’lovchi orbitallarga joylashsa, antibog’lovchi orbitallar bo’sh qoladi. Shunday qilib yuzadagi kristall tuzilish yoki panjara parametrlari hajmnikidan farq qilar ekan. Bu esa o’z navbatida hajm va yuza elektron tuzilishlarining bir-biridan farq qilishiga olib keladi. Yuza qatlamlarga tashqi ta’sir ko’rsatib, uning xususiyatlarini kerakli yo’nalishda o’zgartirish mumkin. Buning uchun ionlar implantastiyasi, lazer va boshqa nurlar bilan ishlov berish, aktiv element atomlari va molekulalar o’tkazish va boshqa usullardan foydalanilar ekan. GaAs (110) kristali yuza qismidagi uchta qatlamda atomlarning joylashishi real holda masalan Ga atomlari o’z qatoridan ma’lum bir masofa siljigan bo’ladi. Bu bog’lanishlar qisman ionli bo’lganligi uchun juda kuchli bo’ladi. Shuning uchun ham ko’p hollarda kristall panjaraning kuchli rekonstrukstiyasi ro’y bermaydi. Ammo ozroq bo’lsa ham relaksastiya va rekonstrukstiyaning mavjudligi GaAs yuza qismi elektron tuzilishining "hajmiy" elektron tuzilishidan farq qilishiga olib keladi.Metall bog’lanishlarda elektronlar umumlashgan bo’lgani uchun unda barcha atomlar taxminan bir xil sharoitga ega bo’ladi. Bundagi atomlarning joylashishini bir-biriga juda zich
joylashtirilgan 12 ta qo’shniga ega bo’lgan sharlar deb qarash mumkin. Bunday tipdagi bog’lanishga juda zich joylashgan kubik yoki geksagonal panjaralar mos keladi.
PAYDALANǴAN ÁDEBIYATLAR 1. UmirzakovB.E., TashmuxamedovaD.A. Qattiq jism yuzalarini o’rganish usullari: O’quv qo’llanma. –ToshDTU, 2005. –63b. 2. Normuradov M.T., Umirzakov B.E. Enerгetiчeskie spektrı poverxnosti tverdıx tel, implantirovannıx ionami nizkix enerгiy. – T.: Fan, 1989. –158s. 3. Kremkov M.V., Besedina E.A. Diaгnostika poverxnosti materialov. – T.: Fan. 1986, –100s. 4. SHulman A.R., Fridrixov S.A. Vtoriчno-emissionnıe metodı issledovaniya tverdoгo tela. –M.: Nauka, 1977. 552s. 5. Normuradov M.T., Umirzakov B.E., Rajabboev R.R. Qattiq jism sirtlarininг ikkilamчi elektron spektroskopiyasi: Wquv qwllanma. – T.: Konstruktor, 1993. –66b. 6. Kasımov A.Х. Elektronikaninг fizikaviy asoslari: Wquv qwllanma. – T.: Fan, 1997. –186b. 7. www.ioffe.rssi.ru/journals/ftt/ 8. www.issp.ac.ru/journal/surface/
Download 0.66 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|