Ma’ruza-12 Mavzu: O’tkazgich materiallar klassifikasiyasi reja

Ma’ruza-12
Mavzu: O’tkazgich materiallar klassifikasiyasi
REJA

1. 
   Klassik elektron nazariya asoslari
   

2. Elektr otkazuvchanlikning fizikaviy tabiati


Kalit so`zlar: Boltszman doimiysi, elektron kontsentratsiyasi, Fermi - Dirak funktsiyasi.


3. Elektr o'tkazuvchanligining haroratga bog'liqligi
Kvant mexanikasi nuqtai nazaridan qaraganimizda, ideal kristall panjaradagi elektronlar hyech qanday to’siqqa uchramasdan harakat qiladi, buning natijasida metallardagi elektr o’tkazuvchanlik cheksiz katta bo’lishi kerak, lekin kristall panjara hyech vaqt ideal sof bo’lmaydi, chunki panjarada doimo ma’lum darajada nuqsonlar (kirishma va vakansiya) bo’ladi. Bu nuqsonlar elektronlarning sochilishiga olib keladi, ya’ni ularning tartibli harakatiga qarshilik ko’rsatadi. Bundan tashqari, T > 0 katta bo’lgan har bir holatda kT energiyaga ega bo’lib, o’z muvozanat holati atrofida ma’lum chastota va amplituda bilan tebranadi – bu esa elektronning to’g’ri chiziqli harakatiga ta’sir etadi. Undan tashqari, metallarda elektronlar konsentrasiyasi juda katta bo’lgani uchun (n ≈ 10²²cm^-3) ularning o’zaro to’qnashuvi tufayli panjaraning atomlari ham doimo muvozanat vaziyat atrofida tebranib (issiqlik tebranishi) turadi (2.2 rasm).

Bunday holat metallarda elektr qarshiligini vujudga keltiradi. Agar metall qancha toza va harorati qancha past bo’lsa, elektr qarshiligi shuncha kam bo’ladi.

Metallarning solishtirma elektr qarshiligini
 = _teb + _kirishma+_{o’zaro to’qnashuv} (2.8)
ko’rinishda ifodalash mumkin. Bunda, _teb - panjaraning issiqlik tebranishi natijasida hosil bo’ladigan qarshiligi; _kirishma- begona atomlarda elektronlarning sochilishi natijasida vujudga kelgan qarshilik.
Agar T = 0, K bo’lsa, _teb = 0.
Metallning hajm birligida n dona erkin elektronlar bo’lsin. Bu elektronlarning o’rtacha tezligi quyidagicha aniqlanadi:
(2.9)
Agar tashqi elektr maydoni yo’q bo’lsa, ya’ni =0, =0 bo’ladi. Agar  0, bo’lsa  0 bo’ladi va tok vujudga keladi. Elektronga
(2.10)
elektr kuchi va
=-r (2.11)
qarshilik kuchi ta’sir qiladi.
Bunday holda elektronning kristalldagi harakat tenglamasi quyidagicha ifodalanadi:
(2.12)
bunda m* - elektronning effektiv massasi . Bu tenglamani yechish bilan elektronlarning o’rtacha tezligini topish mumkin. Muvozanat vaziyati tiklangandan keyin, =const bo’ladi. Agar tashqi maydonni ( =0) yo’qotsak, tezlik kamayaboshlaydi va elektronlar bilan panjara orasida muvozanat tiklangandan keyin =0 ga aylanadi. kamayish qonuniyati (2.11) tenglamadan kelib chiqadi, ya’ni =0 da,
(2.12)

ni yechib,

= (2.13)

ni topamiz. Bundan ko’rinadiki,

(2.14)
vaqtda tezlik marta kamayadi. Bunda  - vaqtni relaksasiya vaqti deyiladi va tezlikning marta kamayishi uchun ketgan vaqtni ifodalaydi.
(2.15)
Muvozanat hol ro’y bergandan so’ng tashqi maydonni uzib elektronning tezligini (2.11) ning chap tomonini nolga tenglab topish mumkin,

(2.16)
Bunday paytdagi tok zichligi
(2.17)
Om qonunining differensial ko’rinishi =  ga asosan
(2.18)
koeffisiyent elektr o’tkazuvchanlikni ifodalaydi.
Klassik mexanika nuqtai nazaridan
(2.19)
formuladagi - erkin yugurish vaqti.
Formulalalarni solishtirsak,  ni /2 bilan mos kelishini ko’ramiz.
Formuladagi  tajriba natijasiga yaxshi mos keladi, chunki,  1/T, klassik elektron nazariya bo’yicha esa _klas edi.
Klassik nuqtai nazardan elektr maydoni, barcha elektronlarni harakatga keltiradi.
Kvant mexanikasi nuqtai nazardan qaraganda elektr maydoni faqat Fermi sathi yaqinidagi elektronlarning harakatini o’zgartira oladi xolos. Pastroq sathdagi (valent) elektronlarining harakatini o’zgartirmaydi va ularni formulada xissasi bo’lmaydi. Undan tashqari formulada m* effektiv massa turibdi.
(2.20)


Nazorat savollari

1. 
   Mеtаllаr tushunchasi nimani anglatadi?
   
2. 
   Mеtаllli qоtishmа tushunchasi nimani anglatadi?
   
3. 
   Qаttiq qоrishmаlаrdа necha xil turdаgi strukturа kuzаtilаdi?
   

Adabiyotlar
1. Курбонова У.Х., Зикриллаев Н.Ф., Рахмонов Б.Р., Хонбобоев А.А. Радиоматериаллар ва радиокомпонентлар: дарслик / - Тошкент: ТДТУ, 2009.
2. Parmanqulov I.P. Elektron texnika komponentlari. Toshkent TDTU 2006. 136
3. Абдуллаев А.М., Алимова Н.Б., Бустанов Х.Х. Радиоматериаллар ва радиокомпонентлар. Ўқув қўлланма. Тошкент. Тошкент ахборот технологиялари университети нашри, 2008. 203 б.
4. Камолов Ш.М., Ахмедов А.Ш. Электротехника материаллари. Ўқув қўлланма.-Тошкент. Ўқитувчи, 1994. 154 б.
5. Teshaboyev A. Yarimo'tkazgichlar va yarimo'tkazgichli asboblar texnologiyasi.-Toshkent. Talqin, 2006.-336 б.
Интернет сайтлари
1. www. Radio.ru
2. www. Electronic.ru
3. www radiotech.bu.ru
4. www.tuit.uz.;
5.www.edu.uz.