97
σ=σ
еΝ
, δ=0 (11.36)
ва кичик тўлдирилганлик шароитида, яъни
еΝ<<
(11.37)
сиртий потенциал
V
s
=V
s
(0)
N
кТе
2
(11.38)
бундаги σ
-олдин бўлган (биографик) зарядлар сиртий зичлиги .
Агар барча адсорбланган зарралар бир зарядли ионлар бўлса, у ҳолда
σ=σ
еΝ
ва
=
еΝ, демак,
σ-
=σ
е(Ν-Ν
)=σ
еΝ
0
,
σ=σ
β
eN
ва
σ=
eN (11.39)
бунда Ν
о
–зарядини сақловчи ионларнинг сиртий зичлиги. (11.39) ни (11.35)
қўйсак, (11.37) ни эътиборга олсак,
V
s
(Ν)-V
s
(0)=
о
кТе
2
(11.40)
Бу ифода кўрсатишича, манфий ионлар
адсорбланиши зоналарни
пастга эгади. Иккала ҳолда ҳам чиқиш иши, ўтказувчанлик ўзгаради.
11.4. Сиртнинг яримўтказгич ичида киришма
тақсимланишига таъсири
Чекланган яримўтказгич ҳолида сиртий ҳолатларнинг мавжудлиги
сиртий заряд пайдо бўлишига сабабчи бўлади. Бу
заряднинг электрик
майдони яримўтказгич кристали ичига қандайдир масофага киради,
киришмаларнинг текис тақсимоти бузилади. Сирт яқинидаги майдон заряд
ташувчиларнинг дрейф токини ҳосил қилади. Бунинг оқибатида
ионланган
киришманинг заряди сиртдаги зарядга тескари ишорали бўлган зарралари
сиртга томон сурилади, бир хил ишоралилари
эса сиртдан ичкарига томон
кўчади. Бунда сирт билан ҳажм орасида зарралар зичлиги градиенти ҳосил
бўлади. Бу эса дрейф токка қарши диффузион токни вужудга келтиради. Шу
икки ток мувозанатлашганда киришманинг мувозанатий тақсимоти
ўрнашади, бунда сирт яқинидаги қатламда киришмалар кўпроқ ёки озроқ
бўлади. Яримчексиз яримўтказгич бўлсин, у
x
0 ярим фазони эгаллаган
бўлсин. Яримўтказгичда қатлам донор киришма бўлсин (n-тур). Киришма
зичлигини N
d
, унинг нейтрал ва зарядли қисмларини
o
d
N
ва
d
N
деб
белгилаймиз.
Равшанки,
Ν
d
=Ν
d
(х), Ν
0
d
=Ν
0
d
(х), Ν
d
=Ν
d
(х) (11.41)
бунда
98
Ν
d
= Ν
0
d
+ Ν
d
.
Қуйидаги белгиларни киритамиз:
Ν
dV
=Ν
d
(∞), Ν
0
d
V
=Ν
0
d
(∞), Ν
d
V
=Ν
d
(∞) (11.42).
Масала (11.41) даги функцияларни аниқлашдан иборатдир. Бу
функциялар электронлар мувозанати шароитида ўзаро боғланган:
Ν
0
d
(х)=
kT
E
E
N
x
F
d
x
d
/
)
(
exp
1
)
(
)
(
, (11.43)
Ν
d
(х)=
kT
x
E
E
N
F
d
x
d
/
))
(
(
exp
1
)
(
(11.44)
Демак,
)
)
(
exp(
)
(
)
(
0
kT
E
x
E
x
N
x
Nd
d
F
d
;
)
exp(
0
)
(
kT
E
E
N
N
d
FV
V
x
d
(11.45)
Пуассон тенгламаси:
)
(
)
(
4
2
2
2
x
n
x
N
e
dx
V
d
d
(11.46)
ифодасида
n(х)=n
v
exp(-V(x)/kT) (11.47)
Тегишли чегаравий
шартлардан фойдаланиб, (11.46) тенгламани
ечилса,
ℓ
V(x)/2kT
=
)
/
(
/
exp
)
/
(
/
exp
kT
V
th
x
kT
V
th
x
(11.48)
бундаги ℓ- экранланиш узунлиги. Яна баъзи амалларни бажариб, ушбу
натажаларга келамиз:
N
d
(x)
=
бўлганда
V
x
sh
n
N
бўлади
V
x
ch
n
N
s
dv
s
dv
)
(
)
(
2
1
*
)
(
)
(
2
1
*
1
2
1
2
(11.49)
- ўлчамсиз катталик V
s
билан боғланган
Vе
-γ
= thV
s
/4kT (11.50)
Бундан ташқари
e
dx
dV
x
4
0
(11.51)
99
бўлишини ҳам биламиз. Бу ифода ёрдамида мазкур масала таҳлилини давом
эттириш мумкин. Ҳулоса шуки, (11.49) ифодалар биз олдимизга қўйган
масаланинг, яъни киришмалар тақсимланишни аниқлаш
масаласининг
ечимидир.
Киришмалар яримўтказгичнинег адсорбцион қобилятига таъсир
кўрсата оладими? Таҳлил бу саволга “ҳа” деб жавоб беради.
Яримўтказгичнинг адсорбцион қобиляти унинг сиртида Ферми сатҳи
вазиятига боғлиқ бўлади. Акцептор газ учун Ферми сатҳи қанча пастда бқлса
адсорбцион қобилят шунча катта, донор газ учун аксинча.
Ҳулоса шуки, ҳар қандай донор киришма ҳамма вақт Е
FV
ни
камайтиради, акцептор киришма эса Е
FV
ни орттиради (Е
FV
ўтказувчанлик
зонаси тубидан ҳисобланади!). Шунинг
учун донор киришма сиртнинг
донор газга нисбатан адсорбцион қобилятини камайтиради., акцептор газга
нисбатан оширади. Акцептор киришма эса аксинча таъсир кўрсатади.
Тажрибалар бу хулосани тасдиқлайди.
Киришмалар хемосорбцияга фақат Ферми сатҳини (электронлар
мувозанатини) силжитиш йўли билангина эмас,
балки хемосорбцион
зарралар билан кимёвий бирикма ҳосил қилиш йўли билан ҳам
хемосорбцияга таъсир кўрсатиши мумкин.
Do'stlaringiz bilan baham: 
