Mаvzu: kvаnt optikasi elementlari

Metallar (o’tkazgichlar). Metallarda valent zonadagi energetik sathlarning bir qismigina elektronlar tomonidan ishg’ol etilgan bo’ladi. Yuqori sathlarda turgan elektronlarga ularni yana ham yuqoriroq sathlarga o’tkazish uchun uncha katta bo’lmagan (10-23-10-22eV) energiya berish yetarlidir.Metallarning solishtirma elektr qarshiligi =10-610-5 om∙m
Yarimo’tkazgichlar. Yarimo’tkazgichlarda valent zonadagi barcha energetik sathlarni elektronlar egallagan bo’ladi. Taqiqlangan zonaning energetik kengligi W uncha katta bo’lmay (W3 eV) kristall haroratiy yetarlicha yuqori bo’lganda (masalan uy haroratida) issiqlik harakati energiyasi tufayli valent zonadagi elektronlarning bir qismi bo’sh zonadagi energetik sathlarga ko’tarilishga qodir bo’ladi. Yarim o’tkazgichlarning solishtirma elektr arshiligi =10-510-8 omm
Dielektriklar (izolyatorlar). Dielektriklarda ham valent zonadagi barcha sathlar elektronlar bilan to’lgan bo’ladi. Shu bilan birga dielektrniklarda W yetarlicha katta bo’lib (W3 eV) elektr maydon ta’sirida yoki issiqlik harakat energiyasi tufayli elektronlar valent zonadan bo’sh zonaga unga ko’p o’ta olmaydilar. Dielektriklarni solishtirma elektr qarshiligi =1081013 omm
Yarimo’tkazgichlarni xususiy elektr o’tkazuvchanligi. Barcha valent elektronlari kovaliyent bog’lanishda qatnashgan sof yarimo’tkazgich kristali izolyator bo’ladi, ya’ni elektr tokini o’tkazmaydi. Lekin biror ta’sir natijasida masalan qizdirganda kristallning ayrim qismlaridagi kovalent bog’lanish buzilishi mumkin. Bunda elektron o’z o’rnini tashlab kristall bo’ylab erkin harakat qila boshlaydi. Elektron bo’shagan joyni teshik deyiladi. Bu yerda manfiy zaryadli elektron yetishmaganligi uchun teshikning zaryadini musbat deb qabul qilingan.
Demak sof yarim o’tkazgichda elektron va teshiklar birgalikda, ya’ni juft bo’lib vujudga keladi yoki yo’oladi.
Energetik sathlar sxemasida elektron teshik juftini vujudga kelishiga taqiqlangan zonaning energetik kengligi (W) dan kattaroq qo’shimcha energiya olgan valent zonadagi biror elektronning o’tkazuvchanlik zonasiga o’tishi mos keladi.
Elektr maydon ta’sirida butun kristall bo’ylab elektronlar maydon kuchlanganligiga teskari, teshiklar esa maydon kuchlanganligi yo’nalishida harakat qiladi. Elektronlarning ham, teshiklarning ham harakati kristall bo’ylab zaryadlarni tashishga olib keladi. Bunday elektr o’tkazuvchanlik mexanizimi faqat sof yarim o’tkazgichlar uchun xos bo’lib, uni xususiy elektr o’tkazuvchanlik deyiladi. Demak xususiy elektr o’tkazuvchanlikning yuzaga kelishiga ikki xil ishorali zaryad tashuvchilar: manfiy elektronlar (n) va musbat teshiklar (p) sabab bo’ladi. Xususiy o’tkazuvchanlik yetarlicha yuqori haroratda hamma yarim o’tkazgichlarda kuzatiladi.
Yarim o’tkazgichlarning xususiy elektr o’tkazuvchanligi. haroratga proporsional ravishda ortib boradi. Qarshilik esa, aksincha (chunki ) kamayib boradi. Solishtirma qarshilik esa qonun bo’yicha o’zgaradi, metallarda esa bunda, ₀-0⁰C dagi solishtirma qarshilik.