Navoiy davlat konchilik instituti

1.11– rasm. Qattiq jismlar energetik sohalarini elektronlar egallash turlari 
 
Bunday  energetik  soha  elektronlar  bilan  qisman  to‗lgan  atom  sathlaridan  hosil  bo‗lishi 
mumkin,  (ishqor  metallarida).  Qisman  to‗lgan  soha,  goh  paytlarda,  elektronlar  to‗la 

---

egallagan sohani qisman to‗lgan soha to‗sganda ham hosil bo‗lishi mumkin. (Berilliy va 
ishqor  metallarda)  (1.11b–rasm).  Ikkinchi  guruhga  elektronlar  to‗la  egallagan  sohadan 
yuqorida bo‗sh sohalarga ega bo‗lgan qattiq jismlar kiradi (1.11v – va 1.11g –rasmlar).  
Qattiq jismlarning bunday namunaviy misollariga Mendeleev davriy jadvalining IV guruh 
elementlari  –  uglerod,  kremniy,  germaniy  va  kulrang  qalay  kiradilar.  Bu  elementlarning 
kristall  panjaralari  olmos  tuzilishiga  o‗xshashdir.  SHu  ikkinchi  guruhga  ko‗pgina 
ximiyaviy birikmalar – metall oksidlari, nitridlar, karbidlar, galogenidlar, ishqor metallari 
va  boshqalar  kiradi.  Qattiq  jismlarning  sohalar  nazariyasiga  asosan,  tashqi  energetik 
sohalarning elektronlari, metall yoki dielektrik bo‗lishiga qaramay, amalda bir xil harakat 
erkinligiga  ega  bo‗ladilar.  Bir  atomdan  ikkinchi  atomga  elektronlar  tunnel  o‗tish  orqali 
harakatlana  oladilar.  SHunga  qaramay  bu  qattiq  jismlarning  elektr  xususiyatlari  bir–
biridan juda katta farq qiladilar. Metallarning elektr o‗tkazuvchanligi σ = 10
7 
Om
-1 
m
-1 
ga, 
yaxshi dielektriklarning elektr o‗tkazuvchanligi esa  σ < 10
-11 
Om
-1
.m
-1 
qiymatlarga  yaqin 
bo‗ladi.  Kristall  panjara  bo‗yicha  ko‗chishi  mumkin  bo‗lgan  elektronlarning  borligi 
jismlarda  elektr  o‗tkazuvchanlikning  bo‗lishiga  etarli  omil  emas  ekan.  Kristallga  E  – 
tashqi maydon qo‗yilganda, har bir elektronga bu maydon F = -qE kuch bilan ta‘sir etadi. 
Natijada, elektronlarning tezlik bo‗yicha taqsimoti simmetriyasi buziladi, tashqi kuchlarga 
qarshi  lektronlar  harakati  sekinlanishiga  va  tashqi  kuch  ta‘siri  yo‗nalishida 
harakatlanayotgan  elektronlar  tezlanishiga  olib  keladi.  YUqoridagi  tezlanish  va 
sekinlanish, albatta elektronning energiyasini o‗zgarishi bilan bog‗liqdir, bu esa elektronni 
yuqori  va  quyi  energiyali  yangi  kvant  holatlariga  o‗tishini  belgilaydi.  Bunday  o‗tishlar, 
elektronlar egallagan energetik sohada bo‗sh holatlar bo‗lgandagina sodir bo‗ladi. CHunki 
bu vaziyatda kuchsiz elektr maydoni ham elektronga bo‗sh kvant holatlarga o‗tish uchun 
etarlicha  qo‗shimcha  impuls  beraoladi.  Natijada,  qattiq  jismdan  tashqi  maydon 
yo‗nalishiga  qarshi  harakatlanayotgan  elektronlarning  imtiyozi  oshadi  va  elektr  tokini 
hosil bo‗lishiga olib keladi. Bunday qattiq jismlar yaxshi o‗tkazgichlar bo‗lishi kerak.  
Endi  kristallning  elektronlar  bilan  to‗la  egallangan  valent  sohasidan,  o‗tkazuvchanlik 
sohasi Eg keng energetik tirqish bilan ajralgan bo‗lsin. Bunday kristallga qo‗yilgan tashqi 
maydon  elektronlarni  yuqoridagi  bo‗sh  o‗tkazuvchanlik  sohasiga  o‗tkaza  olmaganligi 
uchun  valent  sohasidagi  elektronlarning  harakati  tusini  o‗zgartira  olmaydi
4
.  Bo‗sh 
energetik  sathlardan  holi  bo‗lgan  valent  sohada  elektronlar  tezligi  bo‗yicha  taqsimot 
simmetriyasini buzmasdan, faqat o‗z o‗rinlarini almashtirishlari mumkin. SHuning uchun, 
bunday  jismlarda  tashqi  elektr  maydon  elektronlarning  yo‗naltirilgan  harakatini  hosil 
qilaolmaydi.  Bunday  qattiq  jism,  tashqi  maydon  ta‘sirida  elektr  toki  hosil  bo‗lmagani 
uchun,  u  elektr  o‗tkazuvchanlikka  ega  bo‗lmaydi.  Xulosa  qilib  aytganda,  elektr 
o‗tkazuvchanlik bo‗lishi uchun qattiq jismlar energetik spektrida elektronlar bilan qisman 
to‗ldirilgan  energetik  sohalar  bo‗lishi  zarur  (1.11  –  rasm).  Qattiq  jismlar  energetik 
spektrida  bunday  qisman  to‗lgan  energetik  sohalarning  bo‗lmasligi  ularda  elektr 
o‗tkazuvchanlik  yo‗q  bo‗lishiga  sabab  bo‗ladi
5
.  Ikkinchi  guruhdagi  qattiq  jismlarning 
taqiqlangan  sohasi  kengligiga  qarab,  ularni  dielektrik  va  yarimo‗tkazgichlarga  bo‗lish 
mumkin. Dielektriklarga, nisbatan keng taqiqlangan  
 
Foto