Elektroradio ashyolar va tibbiyot texnikasini

2.2. Xususiy yarimo‘tkazgichlarning
elektr o‘tkazuvchanligi
Xususiy  yarimo‘tkazgichlarda,  noldan  farqli  temperaturada
elektronlarning bir qismi valent zonadan yuqoriroq sathlarga —
o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tadi. Bunday o‘tishga yetarli bo‘ladigan
energiya  taqiqlangan  zona  kengligi  bilan  aniqlanadi.  O‘tkazuv-
chanlik  zonasining  biror  energetik  sathiga  mos  energiyaga  ega
elektronlar,  erkin  elektronlar  deb  ataladi.  Chunki  ular  elektr
maydon ta’sirida kristall ichida harakatlanishlari mumkin. O‘tka-
zuvchanlik zonasiga o‘tgan elektronlar valent zonada to‘lmagan

---

26
energetik  sathlarni  —  kovaklarni  qoldiradilar.  Bu  sathlar  valent
zonaning  boshqa  elektronlari  bilan  to‘ldirilishi  mumkin.  Bu
kovaklarning  harakatini  bildiradi.  Kovaklar  elektronlarga  teng
musbat  zaryadga  egadir.  Elektronni  valent  zonadan  o‘tkazuv-
chanlik zonasiga o‘tish jarayoni elektron-kovak juftligining genera-
tsiyasi deb ataladi. Elektronlarning o‘tkazuvchanlik zonasidan valent
zonasiga  qaytishi  —  elektron  va  kovak  rekombinatsiyasi  (yo‘qo-
lishi)ga olib keladi.
Termogeneratsiya natijasida xususiy yarimo‘tkazgichda yuzaga
keladigan erkin elektronlar konsentratsiyasi quyidagi ifoda bilan
aniqlanadi:




-
2
exp
i
C
W
KT
n
N
,
bu yerda, W — taqiqlangan zona kengligi; N
C
 — o‘tkazuvchanlik
zonasidagi effektiv zichlik holati  (germaniy uchun N
C
=5·10
19
 sm
-3
,
kremniy  uchun  N
C
=2·10
20
  sm
-3
).
Kovaklar soni erkin elektronlar soniga teng:

i
i
p
n
.
Elektron va kovaklarning konsentratsiyasidagi i indeksi (intrinsic
— «xususiy» so‘zidan olingan) xususiy zaryad tashuvchilar eka-
nini bildiradi.
Elektr o‘tkazuvchanlik son jihatidan solishtirma elektr o‘tka-
zuvchanlik  kattaligi  bilan  xarakterlanadi.  Xususiy  yarimo‘tkaz-
gichlar  uchun





i n
i
p
qn
qp
,
bu yerda, 
n
 , 
ð

 — mos ravishda elektron va kovaklarning hara-
katchanligi.
Elektron — kovak juftlarining generatsiyasi yarimo‘tkazgich
yorug‘lik nuri bilan yoritilganda ham sodir bo‘ladi. Agar yorug‘lik

---

27
nuri fotonlari energiyasi 



23
,
1
h
 taqiqlangan zona kengligidan
ortib ketsa, u holda foton valent elektronni qo‘zg‘atishi mumkin.
Natijada elektron valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tadi.
Bu hodisa ichki fotoeffekt deb ataladi. Demak, yarimo‘tkazgichga
yorug‘lik  nuri  tushirilganda  uning  zaryad  tashuvchilar  konsen-
ratsiyasi va solishtirma elektr o‘tkazuvchanligi ortadi:








 

 
/
n
i
p
i
q
n
n
q
p
p
,
bu  yerda,  n
i
= p
i
  —  berilgan  temperaturadagi  xususiy  konsen-
tratsiya.
Shunday qilib, yorug‘lik signallari elektr signaliga aylantiriladi.
Bu  turdagi  sodda  yarimo‘tkazgich  asbob  —  fotorezistor  deb
ataladi.
Fotorezistor  uchun  dastlabki  material  bo‘lib  turli  element-
larning  sulfidlari,  selenidlari  va  telluridlari  hamda  PbS,  PbSe,
PbTe,  InSb,  CdS  lar  xizmat  qiladi.