Kristalldagi nuqsonlar va ularning turlari

Nuqsonlar diffuziyasi

Diffuziya jarayoni sistemasining atomlar zichligini tenglashtirishga o’z-o’zidan intilishidan iborat. Atomlar kam bo’lgan yo’nalishda kuchldi. Sistemada atomlar kuchsiz tartibsiz daydish okibatida yuzaga keladi. SHu yo’sinda sistemadan bir vaqtda tartibsiz — issiqlik xarakati va yo’nalgan — dreyf xarakati mavjud buladi. Keyingi xarakat sistemada Kandaydir kuch ta’sirida sodir bo’ladi. Bu kuch vazifasini zichlik, temperatura, elektr potentsial yoki umumiy xolda kimyoviy potentsial gradientlari bajaradi. Tartibsiz issiqlik xarakatining o’zi diffuzion oqim hosil qilmaydi. Qattiq jismdagi issiqlik tebranishlari diffuziyasiga olib kelmaydi. Diffuziya jarayonni miqdoran baxolash uchun zarur bo’lgan yuklamalarni shakllantiraylik. Avvalo diffuzion oqim zichligi tushunchasi I ni kiritamiz. Diffuzion oqim jismnnig birlik sirtidan birlik vaqtda diffuziyalab o’tgan modda miqdori bo’lib, u

• I=dQ/Sdt

ko’rinishda ifodalanadi, bunda dQ jismning S sirti orqali dt - vaqtda o’tgan modda miqdori kesim yuziga, modda zichligi gradientiga, dt vaqtga proportsional kattalik.

Hajmiy nuqsonlarga stexiometriyadan chetlanish, vakansiyalar majmuasi (4-rasm) yoki boshqa elementar nuqsonlar to’plami va darz ketgan joylar, bo’shliqlar, boshqa fazalarning aralashmasi kabi tartibsizliklar va hokazo nuqsonlar kiradi.

• Hajmiy nuqsonlarga stexiometriyadan chetlanish, vakansiyalar majmuasi (4-rasm) yoki boshqa elementar nuqsonlar to’plami va darz ketgan joylar, bo’shliqlar, boshqa fazalarning aralashmasi kabi tartibsizliklar va hokazo nuqsonlar kiradi.
• Biz yuqorida zikr qilib o’tgan nuqsonlar haqida batafsil to’xtalib o’tirmaymiz. Bu mavzu bilan qiziqqan o’quvchiga maxsus adabiyotga murojaat qilishni tavsiya etamiz. Kelgusida ayniqsa kirishma atomlar bilan bog’liq nuqsonlarni ko’p uchratamiz. CHunki, zarur parametrlarga ega bo’lgan yarimo’tkazgichlar olishning keng tarqalgan yo’li - unga ma’lum miqdorda zarur kirishma kiritishdir.
• Biz shu mavzuga qisqacha bo’lsa ham to’xtalib o’tganimizning asosiy sababi shundaki, yarimo’tkazgich xossalariga va u asosida yasalgan turli xil yarimo’tkazgich asboblar elektrfizik parametrlariga har qanday nuqson ham juda keskin ta’sir ko’rsatadi. SHuning uchun texnikada sof, tuzilish nuqtai nazardan benuqson yarimo’tkazgich materiallar olish muammosi doim alohida o’rin egallaydi.

Nuqtaviy nuqsonlarning qattiq jismda hamma vaqt mavjud bo’ladiganlari atomlardan bo’shab qolgan tugunlar — va­kansiyalar va tugunlar oralig’iga joylashib olgan atomlardir.
Vakansiyalarning muvozanat sharoitida hosil bo’lishi kristall atomlarining issiqlik tebranishlari bilan bog’liq. Mo’’tadil temperaturalarda atomlar tebpanishlapining o’rtacha amplitudasi atomlararo masofa (panjara doimiysi)ning bir necha foiziga yetishi mumkin. Tugunlar atrofida tebranuvchi atomlarning energiyasi juda kichikdan to ancha katta qiymatlarga ega bo’la oladi.
Yuqori energiyali atomlar o’z muvozanatiy vaziyatlaridan uzoqlashib ketishi (tugunni tashlab ketishi), tugunlar oralig’iga o’tishi mumkin. Tugunlar oralig’iga o’tgan atom yana bo’sh tugunga qaytishi — rekombinatsiyalanishi mumkin.