I bob qattiq jismlar 1-§. Qattiq jismlarning fizikasida asosiy tushunchalar

3.4-§.     Elektr neytrallik tenglamasi 
 
         Muvozanat  holatida  har  qanday  yarim  o‘tkazgichda  manfiy  zaryadga  ega 
bo‘lgan zarrachalar (elektron, ionlashgan akseptor kirishma atomlar) konsentratsiyasi, 
musbat  zaryadlangan  zarrachalar  (kovak,  ionlashgan  donor  kirishma  atomlar) 
konsentratsiyasiga  teng  bo‘ladi.  Bunga,  xususiy  yarim  o‘tkazgichlarda 
elektronlarning valent sohadan o‘tkazuvchanlik sohasiga o‘tishi bilan valent sohasida 

---

 
46 
shunga mos xolda kovaklar hosil bo‘ladi.  Demak, xususiy yarim o‘tkazgichlar uchun 
neytrallik tenglamasi quyidagicha ifodalanadi:  
n=p=n
i
 (1) 
n
i
− xususiy zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi. 
Agar  yarim  o‘tkazgichda  donor  kirishma  atomlari  (N
d
)  bo‘lib  ular  to‘la  ionlashgan 
bo‘lsa, unda neytrallik tenglamasini 
n
i
+n
d
=p
a
+N
d
+
,      N
d
=n
d,
      n
i
+n
d
=n,  n=p+N
d
+
 (2) 
Kirishma atomlari to‘la ion holatiga o‘tmagan holatda quyidagicha bo‘ladi: 
       
 
 
         
    
  
 
        . 
Agar kirishma atomlari akseptor bo‘lib, to‘la ionlashgan holatda esa quyidagiga teng 
bo‘ladi:              n
i
+N
a
=p
i
+p
a 
,   p
a
=N
a ,     
p=n+N
a
-
(4) 
Agar  akseptor  kirishma  atomlari  to‘la  ionlashmagan  bo‘lsa,  u  holda  quyidagicha 
ko‘rinishga ega bo‘ladi: 
 
 
 
 
 
            
 
 
   
    
          
Bunda p− valent sohadagi barcha kovaklar konsentratsiyasi. 
O‘tkazuvchanlik  sohasidagi  elektronlar  konsentratsiyasini  va  valent  sohadagi 
kovaklar  konsentratsiyasini  (3)  va  (5)  munosabatlardan  olib,  ularni  (1),  (2),  (4) 
tengliklarga qo‘yib, bunday tenglamalarni Fermi sathi (F) ga nisbatan yechilsa, yarim 
o‘tkazgichlardagi  Fermi  sathini  aniqlash  mumkin  bo‘ladi.  Fermi  sathini  to‘g‘ri 
aniqlash  juda  katta  ahamiyatga  ega,  chunki  F  ning  qiymatini  bilish  bilan,  yarim 
o‘tkazgich  materialining  taqiqlangan  sohasidagi  barcha  energetik  sathlarning 
elektronlar  bilan  band  bo‘lish  ehtimolligini  aniqlash  mumkin  bo‘ladi.  Bunday 
energetik sathlarni aniq bilish yarim o‘tkazgich materiallarining termik, foto va optik  
xossalarini boshqarish imkoniyatini beradi.