Namangan davlat universiteti fizika matematika fakulteti

II.1.2. Yarim o‘tkazgichlarning elektr o‘tkazuvchanligi

Bizga ma’1umki, metallardan yarimo‘tkazgichlarning prinsipial farqi, yarim o‘tkazgich1arda o‘tkazuvchanlik elektronlari hosil qilish uchun tashqaridan qo‘shimcha energiya sarf etilishining zarurligidir.

Yarim o‘tkazgich1ar elektr o‘tkazuvchanligiga qarab xususiy va aralashmali turlarga bo‘linadi.

Xususiy o‘tkazuvchanlikni tushuntirish uchun kimyoviy jihatdan toza yarim o‘tkazgich kristali, masalan, kremniy kristalini olish mumkin. U juda past temperaturada tekshirilgan. Kremniy elementining atomi to‘rtta valent elektroniga ega bo‘1ib, har bir atom o‘zidan bir xil uzoqlikda joylashgan qo‘shn to‘rtta atom bilan valent elektronlari orqal bog‘langan (l-rasm).

1. 
   rasm: Bir tekislikda sxematik ravishda keltirilgan kremniy elementi panjarasidagi valent bog‘lanish.
   

Agar kremniy yarim o‘tkazgichini elektr zanjiriga ulasak, bu zanjirdan past temperaturada tok o‘tmagan1igini ko‘ramiz. Bunga sabab, barcha valent elektronlari atomlararo o‘zaro bog‘lanishda bandligidir. O‘tkazuvchanli

elektronlarini hosil qilish uchun valent bog‘lanishlarni ayrim joylarini buzish kerak. Buning uchun qo‘shimcha energiya zarur. Elektron bunday energiyani kristallni qizdirganda yoki yorug‘lik bilan yoritilganda oladi.

Haqiqatdan ham kristallni qizdira boshlasak yoki yorug‘lik tushira boshlasak, namuna solishtirma qarshiligi o‘zgaradi. Buning sababi, tashqaridan olingan qo‘shimcha issiqlik energiyasi hisobiga bog‘lanish1arning buzilishi natijasida ajralayotgan erkin elektronlarning ko‘payishidir. Bog‘lanishlardan chiqib ketuvchi bunday elektronlar hisobiga elektronlar chiqqan joylarda atomlar orasida to‘liq bo‘lmagan bog‘lanishlar vujudga keladi. Elektronlarning valent bog‘lanishidan chiqib ketishi natijasida hosil bo‘lgan va musbat zaryadi ortib qolgan bunday to‘1iqmas bog‘lanishdagi bo‘sh o‘rin1arni “kavak”lar deb yuritilishini yuqorida aytib o‘tgan edik. Zaryadlarning tortilish kuchlari ta’sirida istalgan bo‘sh o‘ringa qo‘shni bog‘lanishdan elektron o‘tishi mumkin. Natijada bu o‘rinda to‘liq bog‘1anish tiklanib, kovak qo‘shni bog‘lanishga ko‘chadi. Boshqacha aytganda, elektr toki o‘tishida o‘tkazuvchanlik elektronlari- erkin elektronlardan tashqari, kovaklarni ketma-ket to‘ldirib boruvchi bog‘liq elektronlar ham qatnashadi.

Kristall kirishmalarsiz va hech qanday nuqsonga ega bo‘1masa, ajraluvchi elektronlar va kovaklar soni o‘zaro bir-biriga teng bo‘1adi. Bunday o‘tkazuvchanlikni yarim o‘tkazgichlarning xususiy o‘tkazuvchanligi deb yuritiladi va u yuqori temperaturalardagina kuzatiladi.

Xususiy yarim o‘tkazgichlarning elektr o‘tkazuvchan1igi faqatgina nazariy xarakterga ega bo‘lib, amalda ishlatiladigan yarim o‘tkazgich1i asboblarning hammasi ozmi-ko‘pmi aralashmaga (kirishmaga) asoslanib ishlaydi.

Shuning uchun biz aralashmali yarim o‘tkazgich1arning o‘tkazuvchanligini qarab chiqaylik.