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

3.7-§.   Donor hamda akseptorli kirishma atomlari mavjud bo’lgan yarim 
o’tkazgichlar 
 
Juda  ko‘p  hollarda  yarimo‘tkazgichlarda  bir  vaqtning  o‘zida  ham  donor  ham 
akseptor kirishma atomlari mavjud bo‘ladi. Bu kirishma atomlar konsentratsiyasining 
nisbatiga qarab, agar  N
a
>>N
d
 material p-tur, agar N
a
<
d
 material n-tur, agar N
a
va 
N
d
  lar  yetarli  darajada  bir-biriga  yaqin  bo‘lganda  bunday  materiallarni 
kompensatsiyalangan  yarimo‘tkazgichlar  deb  nomlanadi.  Bunday  xildagi 
materiallarda donor kirishma atomlari hosil qilgan erkin elektronlar akseptor kirishma 
atomlari  valent  sohasida  hosil  qilgan  erkin  kovaklar  bilan  rekombinatsiyalashib, 
akseptor  va  donor  kirishma  atomlarining  o‘tkazuvchanlikka  ta‘sirini  kamaytiradi. 
Bunday yarimo‘tkazgichlarda quyidagi holatlar namoyon bo‘ladi. 
1)  Donor  kirishma  atomlar  konsentratsiyasi,  akseptor  kirishma  atomlar 
konsentratsiyasi  teng  N
d
=N
a
.  holatda  donor  kirishma  atomlari  hosil  qilgan 
o‘tkazuvchanlik  sohasidagi  barcha  elektronlar,  akseptor  kirishma  atomlari  hosil 
qilgan  valent  sohasidagi  barcha  kovaklar  bilan  to‘la  rekombinatsiyalashadi, 
o‘tkazuvchanlik  va  valent  sohalarda  kirishma  atomlar  hosil  qilgan  elektron  va 
kovaklar qolmaydi va neytrallik tenglamasi 
n
i
+N
a
-
=p
i
+N
d
+
   (1) ga teng bo‘ladi. 
bunda N
a
-
=N
d
+
 bo‘lganligi uchun n=p ya‘ni material yana xususiy  yarim o‘tkazgich 
holiga qaytadi va bun materiallarda Fermi sathi quyidagi ifoda asosida aniqlanadi: 
   
  
 
 
       
 
 
 
 
 (2) 
Bunday  yarim  o‘tkazgichlar  to‘la  kompensatsiyalashgan  yarimo‘tkazgich  bo‘ladi, 
ammo  u  yana  hususiy  yarimo‘tkazgich  holatiga  o‘tgan  bo‘lsa,  o‘tkazuvchanligi 
hususiy  yarimo‘tkazgichnikidan  kam  bo‘ladi.    Bunga  sabab,  to‘la  ionlashgan  donor 
va  akseptor  kirishma  atomlar  elektronlar  va  kovaklar  uchun  qo‘shimcha  sochilish 
markazi  bo‘lib,  ularni  harakatchanligi  kamayadi.  N
a
-
vaN
d
+ 
qancha  ko‘p  bo‘lsa, 
aytilgan  farq  yetarli  darajada  sezilarli  bo‘ladi.  Odatda  xususiy  yarimo‘tkazgich 
materialini olish texnologiyasi o‘ta murakkab va ko‘p energiya talab qiladi. Yuqorida 
ko‘rsaytilganidek  xususiy  yarim  o‘tkazgich  materiallarga  yaqin  o‘tkazuvchanlikka 
ega bo‘lgan materiallarni to‘la kompensatsiya qilish usuli bilan olish mumkin ekan. 
2)  Agar  N
a
>  N
d
  bo‘lganda  barcha  donor  kirishma  atomlari  to‘liq  ionlashgan 
bo‘ladi.  Material  p-tur  kovakli  holatda  bo‘lib,  bunda  neytrallik  tenglamasi 
quyidagicha yoziladi:  p
a
+p+N
d
+
=N
a
-
+n   n<
d
+
, N
a
-
 va N
d
+
 = N
d
 hisobga olsak, 
unda p
a
+p+N
d
+
=N
a
-
p
a
+p= N
a
-
 - N
d
+
 
p,N
a
  larning  qiymatlari  asosida  qo‘yib  tenglamani  yechish  va  undagi  Fermi  sath 
qiymati  hamda  kovaklar  konsentratsiyasining  harorat  va  N
d
  va  N
a
  ga  bog‘liqligini 
aniqlash. 

---

 
52 
3)  Agar  N
a

d
  bo‘lsa  bunda  barcha  akseptor  atomlari  to‘la  ionlashgan  N
a
-
  =  N
a
 
bo‘ladi  va  neytrallik  tenglamasi  p<N
d
,  N
a
  ni  hisobga  olsak  n
d
+n+N
a
-
=N
d
+
  ga 
keladi. Bu tenglamada ham N
d
+
,n qiymatlarini qo‘yib, Fermi sathini va materialdagi 
elektronlar konsentratsiyani N
d
, N
a
 hamda T ga bog‘liqligini ko‘rish mumkin.