А. Тешабаев, С. Зайнабидинов, И. Каримов, С. Власов, В. Абдуазимов

 
11.2. Сиртнинг зарядланишига боғлиқ эффектлар 
Сиртда сатҳлар мавжуд бўлиши сиртнинг зарядланишига олиб келади, 
бу эса қатор эффектларни келтириб чиқаради. 
1.
Сиртдаги заряд яримўтказгичдан электронларнинг чиқиш ишига 
таъсир қилади. Бинобарин, сиртда адсорбланган зарралир зичлиги ва табиати 
чиқиш ишини аниқлашда муҳим бўлади. 
2.
Сиртдаги зарядга электрик ўтказувчанлик ҳам боғлиқ. 
3.
Сиртий заряднинг катталиги ва ишорасига яримўтказгич ҳажмида 
киришмалар тақсимоти боғлиқ. 
4.
Агар яримўтказгич сирти зарядланган бўлса, бу ҳолда сирт яқинида 
зоналар эгриланиши оқибатида сиртда турли масофада заряд ташувчилар 
зичлиги 
турлича 
бўлади, 
демак, 
сиртий 
ўтказувчанлик 
ҳажмий 
ўтказувчанликдан фарқ қилади. Сиртий ўтказувчанликни χ
s
деб белгилаб, 
унинг V
s
га боғланишини топамиз. 
Ҳаракатчанликлар 

n 
ва 

р 
яримўтказгичнинг ҳамма жойида ўзгармас 
қийматларга эга деб хисобланса: 
χ
s
=χ-χ
0
=e

n


0
(n(χ)-n
v
)dχ+e

р


0
(р(χ)-р
v
)dχ (11.17) 
бундаги n
V
ва р
V
–электронлар ва ковакларнинг ҳажмдаги зичликлари. 
Белгилашлар 
χ
nv
= e

n 
n
v
χ
pv
= e

p 
Р
о ,
ℓ
VM/kT
=χ
nv
/ф
pv
(11.18) 
Интеграллаш натижаси:
χ
s
=4



s
M
pv
nv
V
d
dV
kT
V
sh
V
sh
0
1
)
)(
2
2kT
V
(



(11.19) 
V
s
=V
M 
бўлганда 
χ
s 
(V
s
) эгри чизиғи минимумдан ўтади, чунки
4

s
s
dV
d

1
0
s
)
)(
2
(
2kT
V
(







d
dV
kT
V
sh
V
sh
s
M
pv
nv
(11.20)
Зоналар кучли даражада эгилиб камбағаллашган қатлам ҳосил 
қилганда сирт яқинидаги ўтказувчанлик тури ҳажмдагидан бошқача бўлиши 

---

93 
мумкин. Бу ходисани 
ўтказувчанлик инверсияси
дейилади. Шу ҳодисага 
эришиладиган зоналар эгрилиги V
i
инверсия потенциали
дейилади.
e

n 
n (V
i
)= e

p 
p(V
i
) (11.21) 
шартидан топиладиган инверсия потенциали 
V
i 
=
M
V
2
1
(11.22)
5. Ташқи майдон ва адсорбция ўтказувчанлигига таъсир кўрсатади. 
Умуман айтганда, сиртий ўтказувчанлик χ
s
ва V
s 
ни ўзгартира оладиган барча 
сабаблар таъсир кўрсатади. 
Маълумки, бир пластинка тадқиқланаётган яримўтказгич бўлган ясси 
конденсаторга (унинг иккинчи пластинасини майдоний электрод дейилади) Е 
электрик майдон қўйилган бўлиб, яримўтказгич сиртининг бир бирлигида σ 
электрик заряд пайдо қилинган бўлсин:
σ=-
Е
Е
о

4
(11.23) 
бунда Е
о 
–конденсаторни тўлдирадиган муҳитнинг диэлектрик доимийси. σ 
заряд сиртий ҳолатлар ва ҳажмий заряд қатлами орасида тақсимланган 
бўлади:
δ=σ+


0
)
(



d
(11.24) 
Мувозанат пайтида: 
σ=σ(V
s
),



0
)
(
)
(
s
V
R
d



(11.25) 
(11.25) ни (11.24) га қўйсак, Е ва V
s 
ни боғловчи тенглама ҳосил 
қиламиз. 
Ташқи майдон уланган пайтда у ҳосил қилган заряд сирт яқинидаги 
қатламда йиғилган, сиртдаги заряд эса илгаридагидай қолган бўлади. Сиртий 
χ
s
ўтказувчанлик кескин ўзгариб кетади. Вақт ўта бориши билан майдон 
ҳосил қилган заряд ташувчилар сирт яқинидаги қатламдан қисман сиртнинг 
ўзига ўтади, оқибатда σ ва χ
s 
ўзгаради, бунда x
s 
нинг катталиги ўзининг 
дастлабки қийматига яқинлашади, баъзан унга тенг бўлиб қолади. 
V
s 
сиртий потенциални, бинобарин, χ
s 
ни ўзгартира оладиган яна бир 
сабаб адсорбциядир. Адсорбция оқибатида мазкур ўзгаришлар 
∆V=V
s
-V
sо
; ∆ χ
s
= χ
s
- χ
sо
(11.26) 
кўринишида ифодаланиши
мумкин, V
sо, 
χ
sо 
– адсорбция эътиборга 
олинмагандаги катталиклар. 
Агар акцептор ҳоссали зарралар адсорбланса, сирт яқинидаги қатламда 
коваклар кўпаяди, электронлар камаяди. Бу ҳолда ∆V
s
>0 бўлади хамда n-
яримўтказгич ҳолида ∆χ
s
<0, р-яримўтказгич ҳолида ∆χ
s
>0.
Донор ҳоссали зарралар адсорбланганда бу тенгсизликларнинг акси 
бўлади.

---

94 
Энди “квазияккаланган” сирт тушунчаси билан танишайлик. 
Ҳақиқий яримўтказгич сиртида ҳолатлар зичлиги катта бўлса, сиртда 
ўринлашган электронлар ва коваклар зичликлари анча катта бўлади. Агар бу 
зичликлар фарқи етарлича кичик бўлса, бу ҳолда яримўтказгич сирти анча 
махсус ҳоссаларга эга бўлади. 
Ўтказувчанлик зонаси билан Ферми сатҳи орасидаги масофа ҳажмда 
E
FV
, сиртда
Е
FS
бўлсин.
1
kT
E
F


V
бўлсин. (11.5) тенгламадан 
1
kT
E
Fs


бўлишлиги маълум бўлади. Бу ҳолда Е
FS
вазият Е
FV 
вазиятга кучсиз боғлиқ 
(амалда боғлиқ эмас). Бу эса яримўтказгичнинг сиртий ҳоссаларини унинг 
ҳажмий ҳоссаларига боғлиқ бўлмайди демакдир. Бу ҳолда ҳажм сиртга 
таъсир кўрсатмайди, сиртни муайян Е
FV 
оралиғида “квазияккалаган” сирт 
дейиш мумкин. 
Энди “квазияккалаган” сиртнинг баъзи ҳоссаларини санаб ўтамиз. 
“Квазияккалаган” сирт ҳолида сиртдаги тўла заряд
σ( E
Fs
,)=0 (11.27). 
Аммо, ҳажмда
р(E
FV
)=0 (11.28). 
Демак, E
FV
ва E
Fs
лар бир бирига боғлиқ бўлмаган (11.27) ва (11.28) 
муносабатлардан аниқланади. 
“Квазияккаланган” 
сиртга жавобгар сиртий 
ҳолатларнинг уч тури 
бор. 
А) 
Сиртий 
энергетик 
зоналарга 
тегишли 
ҳолатлар.
Бундай зоналар мавжуд 
бўлганида 
уларда 
ҳолатлар 
зичлиги 
N
s
катта бўлади. Бу зичлик 
сиртдаги электронлар ва 
коваклар зичликлари йиғиндисидан