Яримзтказгичли асбоблар Электр сигналларни бир кўринишдан бошқа кўринишга, ёки бир турдан бошақасига ўзгартириш учун фақат пассив элементлардан тузилган занжирлар етарли эмас. Бу ўзгаришлар сигнал қуватини кучайтириш, тебранишларни ҳосил қилиш, сигнал шаклини ўзгартириш янги частотали сигнални ҳосил қилиш ва бошқа кўринишли характерга эга бўлишинимумкин. Бундай ўзгаришларни амалга ошириш учун радиоэлектроникада керакли чизиқли бўлмаган характеристикаларга эга бўлган хилма хил элементлардан кенг фойдаланилади.
Узоқ вақт давомида бундай элементлар сифатида электровакум ва газли асбоблардан фойдаланиб кклинган эди. Хозирги вақтдга келиб бундай ўзгаришларни амалга ошириш учун асосан яримўтказгичли асбоблар: диодлар, таранзисторлар, интеграл схемалар ва бошқалар кенг қўлланилмоқда. Уларнинг авзаллик томони бу ўлчамларнинг кичиклиги, энергия тежамкорлиги, ишончли ва узоқ қақт ишлашидадир.
Яримўтказгичлар Жисмларнинг электр ўтказувзанлик хусусияти бўйича ўтказгичлар ва диэлектрикларкўринишида классификациялаш оралиқ холатдаги электр ўтказувчанлик хусусиятиги эга моддаларни қамраб олмайди. Бу нуқтаи назардан келиб чиққан холда моддаларнинг электр ўтказувзанлик хусусияти бўйича қуйдагича классификациялаш мақсадга мувофиқ.
Ўтказгичлар - солиштирма қаршиликлари кичик
Яримўтказгичлар - солиштирма қаршиликлари Диэлектриклар - солиштирма қаршиликлари катта
Замонавий физикада қаттиқ жисмларда электронлар ихтиёрий қийматга тенг энергияга эга бўла олмаслиги исботланган. Улар фақат маълум қийматли энергияларга эга бўлишлари мумкин бўлиб, энергиянинг бу қийматлари энергия сатҳларига мос келади. Демак, қаттиқ жисмларда электронлар турли энергетик сатҳларда жойлашган бўлар эканлар. Электрон атом ядросига қанчалик яқин жойлашган бўлса, унинг энергияси шу даража кичик бўлиб, у шунчалик паст энергетик сатҳда жойлашган бўлади. Атом ядросидан қанчалик узоқ жойлашган электронлар каттароқ энергияга эга бўлиб, юқорироқ энергетик сатҳларда жойлашадилар.
Электронлар бир сатхдан иккинчи сатхга ўтишлари мумкин. Агар электрон юқори энергетик сатхдан қуйи энергетик сатхга ўтса дискрет қийматга эга энергия ажралади. Бу дискрет энергия квант ёки фатон деб аталади. Электрон қуйи энергетик сатхдан юқори энергетик сатхга ўтиши аксинча дискрет қийматга эга энергия ютилиши билан амалга оширади.
Агар электронларнинг энергетик сатҳлар бўйича жойлашиш диаграммасини чизсак, хатто абсалют ноль ( ) д температурада ҳам энергияси нолга тенг бўлмаган электронлар йўқлигига ишонч ҳосил қиламиз.
Расм. Металларда электронларнинг энергетик сатхлар бўйича тақсимоти диаграммаси.
Бу ерда да электронлар ега бўлиши мумкин бўлган энг катта энергия температура ортиши билан энергия дан катта бўлган электронлар пайдо бўла бошлайди. Ўз навбатида бу ҳолат энергияси бўлган электронлар сонинг камайишига олиб келади. Электронларни атомлардан ажратиш учун уларга боғланиш энергиясига тенг бўлган энергия узатиш керак. Бунинг учун турли усуллардан фойдаланиш мумкин: қиздириш, ёруғлик нури ёки бошқа нурланишлар билан таьсир этиш ва бошқалар.
Зоналар назариясига кўра энергетик сатҳлар турли сохаларга бирлашадилар. Масалан атомнинг ташқи қобиғидаги электронлар валентлик соҳани тўлдирадилар. Металлар ва яримўтказгичларда нисбатан юқори энергетик сатҳларда жойлашган катта миқдордаги электронлар мавжуд. Бу энергетик сатҳлар ўтказувчанлик электронлари деб аталади ва айнан шу электронлар материаллардаги электр ўтказувчанликни таминлайдилар.
Металларда ўтказувчанлик соҳаси билан валентлик соҳаси ўзаро ёнма-ён жойлашган. Шунинг учун нормал температурада фойдали энергияга эга бўлган кўп сонли электронлар валентли соҳасидан ўтказувчанлик сохасига ўтади. Металларда ўтказувчанлик электронларнинг сони улардаги атомлар сонига тенг ( Масалан мис бўлагида 1023 та эркин электронлар мавжуд).
Расм
Диэлектриклар учун бошқа энергетик холат кузатилади. Уларда ўтказувчанлик соҳаси билан валентлик сохаси орасида шундай бир соҳа мавжудки, бу соҳага кирувчи энергетик сатҳларда электронлар бўлмайди. Бу соҳа тақиқланган соҳа деб аталади. Диэлектрикларда тақиқланган соҳанинг кенглиги бир неча электровольт қийматга эга. Диэлектрикларнинг ўтказувчанлик соҳасидаги электрогнлар сони жуда кам бўлганлиги туфайли электр ўтказувчанлик хусусияти ёмон, яъни солиштирма қаршиликлари жуда катта бўлади.
Д иэлектриклар учун бошқача энергетик ҳолат кузатилади. Уларда ўтказувчанлик зонаси билан валент зона орасида шундай соҳа мавжудки, бу соҳага кирувчи энергетик сатҳларда электронлар бўлмайди. Бу соҳа тақиқ зонаси деб аталади. Диэлектрикларда тақиқланган зонанинг кенглиги бир неча электрон-вольт қийматга эга. Диэлектрикларнинг ўтказувчанлик соҳасидаги электронлар сони жуда кам бўлганлиги туфайли, уларда электр ўтказувчанлик хусусияти ёмон, яъни солиштирма қаршиликлари жуда катта.
