Электронлар ва ковакларнинг энергиялар быйича та=симоти

Ярим ўтказгичларда нуқсонлар

Режа:

1. 
   Нуқсонларнинг турлари.
   
2. 
   Нуқсонларнинг электронлар учун ҳосил қилган ҳолатлари.
   
3. 
   Киришмалар. Донорлар. Акцепторлар.
   
4. 
   Хулоса.
   

Идеал ҳолдаги тоза кристалл мавжуд бўлмайди. Кристалларда албатта нуқсонлар мавжуд. Улар қуйидаги турларга бўлинади:

1. 
   Нуқтавий (ноль ўлчовли) нуқсонлар. Уларга ўлчамлари бўлган нуқсонлар киради.
   
2. 
   Чизиқий (бир ўлчамли) нуқсонлар. Уларнинг икки йўналишдаги ўлчамлари кичик бўлиб, учинчи йўналишдаги ўлчами ҳар қанча бўлиши мумкин. Шунинг учун чизиқий дейилади.
   
3. 
   Ясси (икки ўлчовли) нуксонлар. Уларнинг бир йўналишда ўлчами кичик бўлади.
   
4. 
   Хажмий (уч ўлчамли) нуқсонлар. Уларнинг баъзилари макронуқсонларга тааллуқли бўлади.
   

+аттиқ жисмларда ҳамма вақт мавжуд бўладиган нуқтавий нуқсонлар-атамлардан бўшаб қолган тугунлар-вакансиялар ва тугунлар оралиғига жойлашиб қолган атомлардир. Вакансияларнинг ҳосил бўлиши атомларнинг иссиқлик тебранишлари билан боғлиқ.
Ташқаридан энергия олган юқори энергияли атомлар ўз мувозонат вазиятларидан узоқлашиб кетиши (тугуннин ташлаб кетиши), тугунлар оралиғига ўтиши мумкин. Шунингдек яна бўш ўринга тугунча қайтиши-рекомбинацияланиши мумкин. Вакансия ва атомлар аро жойлашган атом-Френкель нуксонлари деб аталади.
Атомларнинг вакансиялардан кўчиб кристалл сиртига чиқиб кетиши натижасида фақат вакансия ҳосил бўлиши-Шоттки нуқсони дейилади.

Агар кристалдаги нуқсонлар оз бўлса, бу ҳолда улар бир-биридан анча йироқда жойлашган, яъни кристалл панжара нуқсонлари маҳаллийлашган бўлади. бунда кристалл ичидаги электр майдон фақат нуқсон атрофидагина бузилади, бошқача айтганда, кристалнинг даврий потенциалига нуқсон яқинида қўшимча потенциал қўшилади, демак тўла потенциал бўлади.

Шунинг учун ҳам фақат шу соҳада бўлган электронларнинг энергетик ҳолатлари ўзгаради, бу эса идеал қаттиқ жисм электронлари энергия зоналарига қўшимча маҳаллий энергетик ҳолатларнинг пайдо бўлишига олиб келади.
Бундай махаллий ҳолатлар сони N нуксонлар сонига тенг. Маҳаллий энергетик сатхлар (холатлар)да электронлар боғланган.

Нуқтавий нуқсонлар вужудга келтирган тақиқланган зонада жойлашган ва ўтказувчанлик зонаси учун электрон етказиб берадиган энергетик сатҳлар-донор сатҳлар дейилади. Валент зонаси учун мусбат тешикчалар етказиб берадиган сатхлар-Акцептор сатҳлар дейилади.
Нуксонлар чизиқий, ясси ва ҳажмий бўлиши ҳам мумкин. Бу уларнинг ўлчамлари билан боғлиқ.
Кристалл панжара текисликларининг бир-бирига нисбатан силжиши, атомлар қаторининг узилиб қолиши ёки алоҳида фаза сифатида структура ичида тўпланган бегона атомлар ана шундай нуқсонларга мисол бўлади.
Ярим ўтказгичдаги муҳим нуқсонлар бир хили бу чизиқий нуқсон бўлмиш чегаравий дислокациялардир. Чегаравий дислокацияни кристалл панжарасига ортиқча кириб қолган (ёки етишмай қолган) атомлар текислиги деб кўз олдига келтириш мумкин:
Хажмий нуқсонлар кристалл ичида жойлашган ва геометрик ўлчамга эга бўлган йирик нуқсонлар-очиқ ёки ёпиқ ғоваклар, дарзлар ёки ёт фазалар ҳосил қилган соҳалар киради. Ёт фаза деганда кристалнинг асосий моддаси ташкил қилган панжарада бошқа модда суқилмаси (фазаси) тушунилади. Масалан: кремний кристали панжарасида кремнийнинг бошқа элементлар билан бирикишидан ҳосил бўлган бирикма фазалари, хусусан, силицидлар ана шундай нуқсонлардир.