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

14-боб 
 
Яримўтказгич – диэлектрик чегарасидаги сиртий ҳолатлар табиати 
тўғрисида 
Кўриб ўтилган яримўтказгичлирдаги сиртий ҳолатлар яримўтказгичли 
модданинг ҳажмий ҳоссаларининг, унинг чегараланган ҳолатда, яъни 
бевосита кристалл панжаранинг узилган қисми туфайли вужудга келган 
ўзгаришларга асосланган эди. 
Лекин, реал шароитларда ҳар қандай кристалл кесилса ёки синдирилса, 
унинг сиртида ҳосил бўладиган атомларнинг тўйинмаган алоқалари ёки 
бошқа турдаги нуқсонлар шу шароит учун термодинамик жихатдан 
мувозанат ҳолатини эгаллашга интилади. 
Бу жараён аввало кристалл атомларининг ўзаро таъсирлашуви туфайли 
бўлса, асосан атроф-мухитдаги атом ва молекулаларни бириктириб олиш 
орқали содир бўлади. бунинг натижасида, тажрибаларни кўрсатишига, жуда 
қисқа (10 
–6
сек.) вақт давомида хатто жараён 10 
–5
мм симоб устини 
босимидаги вакуумда кечаётган бўлса ҳам 3-5 қатламли оксид пардалари 
ҳосил бўлади. оддий шароитларда, яъни очиқ ҳавода кристаллаларни
керакли ўлчамларда қирқиш жараёнларида эса бу оксид қатлами 50-100Ǻ 
ларни ташкил этади. Оқибатда биз кристални сирти деб таърифлаётга юза, 
аслида шу модда оксидидан иборат бўлади. шунинг учун моддални 
ҳусусиятларини 
ўрганаётганда 
улар 
электр 
контактлари 
қилиш, 
диффузияловчи моддаларни ўтиргизиш учун ва бошқа технологик 
жараёнларда моно оксид қатламини имкон борича камайтиришга харакат 
қилинади. 
Аксинча, кўп ҳолларда бундай қатламлардан модда сиртини 
ҳимояловчи восита сифатида, планар технологияларда эса микроэлементлар 
орасидаги тўсиқ сифатида фойдоланилади. 
Демак, 
яримўтказгичли 
моддаларни 
электрофизик 
ҳоссаларини 
ўрганишда улардан турли хил электрон асбоблар тайёрлашда бу қатлам 
хусусиятларини 
хусусан, 
бундай 
яримўтказгич–оксид 
чегарасидаги 
жараёнларни билиш ва уларни эътиборга олиш зарур экан (14.1-расм). Барча 
оксидлар электр ўтказувчанлигига кўра диэлектрик бўлгани учун бундай 
тизимлар яримўтказгич-диэлектрик типидаги тузилма деб аталади. Бу 
тузилмани ҳоссасини ўрганиш учун унга металл контактлари қилиниши 
туфайли тузилмамиз металл- диэлектрик- яримўтказгич (МДЯ) кўринишига 
эга бўлади. Бу тузилмада диэлектрик (яъни оксид) қатлами электр майдони, 
температура, радициялар таъсирига сезгир, яримўтказгичли қатлам ҳоссалари 
эса нисбатан камроқ ўзгариши ва бу ўзгаришлар қонуниятлари эса асосан 
ўрганилган ва тадқиқотчиларга маълум бўлгани учун бундай тузилмада ток 
ташувчиларнинг харакати асосан яримўтказгич – диэлектрик чегарасининг 
ҳоссаларига боғлиқ бўлишини кўрамиз. 

---

116 
Расм 14.1. Икки ўлчамли текисликда оксидловчи қатлам структураси 
1-тугалланмаган боғланиш, 2- кўприксимон кислород, 
3- кўприксиз кислород, 4-,5- ҳаракатчан мусбат ва манфий ионлар. 
Шунинг учун охирги даврда мана шу чегаранинг электрон асбоблар 
яратишдаги роли, унинг таркибий тузилиши хақида маълумотларга 
қизиқиши орта бошлади. Тадқиқотлар натижасида чегара сохасидаги 
жараёнларни белгиловчи омил бўлиб, шу соҳадаги сиртий ҳолатлар эканлиги 
аниқланди. Табиий ҳолда, яъни, махсус бошқарилмасдан ҳосил бўладиган 
оксид қатламлардан фарқли равишда, маълум параметрларга эга бўлган МДЯ 
тузилмаларини олиш нозик технологик жараёнлар ёрдамида амалга 
оширилади. 
Илмий адабиётлар тахлили шуни кўрсатадики, яримўтказгич- 
диэлектрик чегарасидаги сиртий ҳолатларнинг пайдо бўлишига кристалл 
сиртидаги кислород атомларининг диффузияланиши туфайли унинг сиртида 
ҳосил бўлган хатто 5-7 атом қатламли юпқа қатлам ҳам кристалл хажмидаги 
бундан бир неча марта катта бўлган қатламнинг электрон тузилиши ва бошқа 
параметрларини ўзгаришига олиб келади. Мана шу чегара ёки бир фазадан 
иккинчи фазага ўтиш қатлами алохида аҳамиятга эга бўлган соҳадир. 
Бу соҳадаги «сиртий» ҳолатлар тоза атомар сиртдаги ҳолатлардан анча 
кам (~10 
13 
см 
–2
эв
-1
) ва уларни энергетик ҳолатлари яримўтказгичнинг 
таъқиқланган соҳасиа жойлашган. Бу ҳолатларга хос бўлган умумий бир 

---

117 
хусусият – уларнинг бутун таъқиқланган соҳада энергияси бўйича 
квазиузулуксиз холдаги тақсимотидир. Улар таъқиқланган соҳани маълум 
энергетик оралиқда бир текисда тақсимланиб, соҳа чегараларида монотон 
равишда ортиб боради. (14.2-расм). 
Чегара сохасидаги бундай холатларни 
пайдо бўлиш механизмлари ва уларни 
микроскопик тузилишлари ҳақида аниқ бир 
физик-кимёвий тушунчалар халигача мавжуд 
бўлмаса ҳам, тўпланган илмий –амалий 
маълумотлар асосида улар хақида умумий 
тасаввурларни айтиш мумкин. 
Мисол учун кремний-диоксид кремний 
русумидаги тузилмани кўрсатадиган бўлса, 
кремний сиртида SiO
2 
диэлектрик 
14.
2-расм
қатламни ҳосил қилиш асосан 800 – 1200 
0
С температураларда кремнийни 
кислород оқими остида қиздириш орқали ҳосил қилинади. SiO
2 
қатламни 
ўсиши Si-O

SiO
2 
кимёвий реакция орқали кечади ва уни тезлиги 
температура ва кислородни зичлиги орқали бошқарилади. Бундай диффузия 
жараёнлари туфайли Si ва SiO
2
қатламлари орасида SiO
2

SiO
n 
– Si типидаги 
ўтиш қатлами вужудга келишига олиб келади (n=2

0). Бундай ўтиш 
қатламининг текисликдаги кўриниши 3 –расмда