R=R0(1+αΔt) bo’ladi
Bu erda α-qarshilikning temperatura koeffisienti deyiladi.
Temperatura pasayishi bilan simob qarshiligi pasayib boradi va 4,15 K (suyuq geliyning qaynash temperaturasidan birmuncha past temperatura)da keskin kamayib nolga tushib qoladi (9.4-rasm). 1911-yil 28-aprelda Kamerling-Onnes o‘z natijalarini e’lon qiladi. Bu ixtironi u o‘ta o‘tkazuvchanlik deb ataydi qiladi. Bu kutilmagan effekt bo‘lib, o‘sha davrdagi nazariyalar bilan tushuntirib bo‘lmadi. 1912-yilda qo‘rg‘oshin va qalayda o‘ta o‘tkazuvchanlik hodisasi kuzatiladi. Keyingi izlanishlarda bunday holat ko‘pgina metallar va qotishmalarda 25 K dan past temperaturalarda kuzatiladi. 1957-yilda o‘ta o‘tkazuvchanlik hodisasi Kuper va Bogolyubovlar tomonidan nazariy asoslandi. 1957-yilda Kollinz tomonidan o‘tkazilgan tajribada tok manbayi bo‘lmagan berk zanjirda tok 2,5 yil mobaynida to‘xtovsiz oqib turgan. 1986-yilda metallokeramika materiallarida yuqori temperaturali (100 K) o‘ta
o‘tkazuvchanlik jarayoni kuzatilgan
Mavzuga doir nazariy savol va amaliy topshiriqlar1. 1. Metallarda temperatura ortishi bilan ularning qarshiligi qanday o‘zgaradi? 2. Metallar qarshiligining temperaturaga bog‘liq holda o‘zgarishidan qanday foydalaniladi? 3. O‘ta o‘tkazuvchanlik holatidan sanoat, transportda foydalanishning istiqbollari qanday?
43-mavzu. YARIM O‘TKAZGICHLARDA XUSUSIY O‘TKAZUVCHANLIK. ARALASHMALI O‘TKAZUVCHANLIK Reja; 1.Yarim o’tkazgichlar haqidagi dastlabki ma’umotlar 2Yarim o’tkazgichlarda xususiy o’tkazuvchanlik 3.Yarim o’tkazgichlarda aralashmali o’tkazuvchanlik Tabiatda shunday moddalar borki, ularning birlik hajmda elektronlar soni o‘tkazgichlarga nisbatan kam, lekin izolyator (dielektrik)larga nisbatan ko‘p. Shu sababli bunday moddalarni yarimo‘tkazgichlar deb ataldi. Yarimo‘tkazgich moddalarda temperatura ortishi bilan ularning solishtirma qarshiligi kamayadi. Juda past temperaturalarda yarimo‘tkazgich modda dielektrik bo‘lib qoladi.Metallarga yorug‘lik ta’sir etganda ularning elektr o‘tkazuvchanligi deyarli o‘zgarmaydi. Yarimo‘tkazgichga yorug‘lik tushirilganda ularning elektr o‘tkazuvchanligi ortadi.Shunday qilib, yarimo‘tkazgichlarning asosiy farqli tomonlari quyidagilardan iborat:Yarimo‘tkazgichlarning tuzilishi. Xususiy o‘tkazuvchanlikYarimo‘tkazgichlarda elektr tokining tabiatini tushunish uchun, ularning tuzilishini bilish kerak. Buning uchun tarkibida hech qanday chet moddalar bo‘lmagan toza kremniy kristalini qaraylik. Siz 9-sinfda atom tuzilishi bilan tanishgansiz. Unda atomda elektronlar qobiq-qobiq bo‘lib joylashishini ham bilib olgansiz.Kremniy atomida elektronlar qavatlar bo‘yicha joylashganda uning eng tashqi qobig‘ida to‘rtta elektroni joylashadi. Qo‘shni atomlar bir-birini shuelektronlar vositasida tutib turadi.Har bir atom qo‘shni atom bilan o‘zining bitta elektroni orqali bog‘lanadi. Natijada ikkita atom o‘zaro ikkita elektron orqali bog‘lanadi. Bunday bog‘lanishni kovalent bog‘lanish deyiladi.Kovalent bog‘lanishda qatnashayotgan elektronlarni valent elektronlar deb ham yuritiladi. Demak, valent elektronlar butun kristall atomlariga tegishli bo‘ladi.Elektron o‘tkazuvchanlik. Past temperaturalarda juft elektronlar hosil qilgan bog‘lanish kuchli bo‘lib, uzilmaydi.Shu sababli past temperaturalarda kremniy elektr tokini o‘tkazmaydi. Temperatura ko‘tarilganda valent elektronlarning kinetik energiyasi ortadi. Ayrim bog‘lanishlar uzila boshlaydi. Ulardan ayrimlari borib-kelib, yurgan yo‘lidan chiqib, metalldagi kabi erkin elektronga aylanadi. Mazkur elektron-lar elektr maydoni ta’sirida yarimo‘tkazgich bo‘ylab ko‘chadi va elektr tokini hosil qiladi (9.5-rasm).
Erkin elektronlarning ko‘chishi tufayli yarimo‘tkazgichda tok hosil bo‘lishiga elektron o‘tkazuvchanlik yoki qisqacha n-turdagi o‘tkazuv-chanlik (lotin. negativus – manfi y) deyiladi.Kovakli o‘tkazuvchanlik. Kovalent bog‘lanishda qatnashgan elektron chiqib ketgan joyda kovak hosil bo‘ladi. Neytral atomdan manfi y zaryadli elektron chiqib ketgan joy musbat zaryadga ega bo‘ladi.
Bo‘sh kovakni kovalent bog‘lanishdagi boshqa elektron kelib berkitadi. Lekin endi kovak boshqa joyda paydo bo‘ladi. Shunday qilib, elektronning bir joydan ikkinchi joyga ko‘chishida, kovaklarning ham nisbatan ko‘chishi ro‘y beradi.Elektr maydoni bo‘lmaganda elektronlarning va shunga mos kovaklarning ko‘chishi tartibsiz bo‘ladi.Elektr maydoni qo‘yilganda erkin elektronlar bir tomonga, kovaklar ikkinchi tomonga ko‘chadi. Xuddi shunday yarim o‘tkazich boshida hosil bo‘lgan kovakka qo‘shni atomdan elektronning sakrab o‘tishida musbat zaryadli kovak o‘tkazgichning oxiri tomon siljiydi (9.6-rasm). Bunday o‘tkazuvchanlikni yarimo‘tkazgichlarning kovakli o‘tkazuvchanligi yoki qisqacha p-turdagi o‘tkazuvchanlik (lotin. positivus – musbat) deyiladi.
Shunday qilib, sof (hech qanday aralashmalarsiz) yarimo‘tkazgichlarda erkin elektronlarning harakati bilan bog‘liq elektron o‘tkazuvchanlik, kovaklar harakati bilan bog‘liq kovakli o‘tkazuvchanlik bo‘ladi. Aralashmalarsiz, sof yarimo‘tkazgichdagi o‘tkazuvchanlikni xususiy o‘tkazuvchanlik deyiladi. Bunda mazkur moddadagi elektron va kovakli o‘tkazuvchanlik deyarli teng bo‘ladi.
