|
§. Ярим утказгичлар. Юкорида куриб чицилган доди-
салар металл утказгичларга, яъни электр утказувчанлиги эр
кин электронларнинг мавжудлигига боглиц булган утказгич
ларга тааллуцлидир. ^озирги вацтда физикада ярим утказгич
лар катта роль уйнай бошлади. Юкорида айтилганидек (154-§
га каранг) ярим утказгичлар металлардан электр утказувчан-
ликлари кичиклиги билан фарк цилади, шу билан бирга ярим
утказгичларнинг электр утказувчанлиги металлар электр утка-
зувчанлигидан фаркли равишда температура ортиши билан
цуйидаги ^онунга мувофиь; ортиб боради:
т
а =
о
0
е
,
бунда Г — абсолют температура,
b
— турли ярим утказгичлар
учун турлича булган доимий.
Одатда температура кутарилиши билан ярим утказгичлар
нинг электр утказувчанлиги тезда ортади, уларнинг солиш-
тирма каршилиги р эса мос равишда камаяди. Масалан, соф
кремний Si типик ярим утказгичдир; 20°С да унинг солиштир-
ма царшилиги р =
6
- 10
4
ом-см
булса, 700°С да эса р — 0,1
ом-см,
яъни бир неча юз минг марта кичикроц.
Ж уда паст температураларда ярим утказгичлар изолятор
булиб цолади.
Температура кутарилганда утказувчанликнинг ортишига
сабаб шуки, исащлик даракат ярим утказгичларда ток ташув-
чиларни вужудга келтиради. Ёритиш ёки энергия бериш билан
боглиц булган бирор бошца таъсир воситасида дам ярим ут
казгичлар электр утказувчанлигини ошириш мумкин. Ярим
утказгичларнинг бир цатор боища хусусиятлари уларнинг
а^амиятини яна дам оширади. Иккита турли ярим утказгич-
дан тузилган занжирда иккита утказгичдан тузилган термо-
элементдагидан анча катта термоэлектр юритувчи куч досил ци-
лиш мумкин. Иккала контакт температурасини мос равишда
Т
| ва
Т2
билан белгилаб, иккита ярим утказгичдан тузилган
занжирда контактлар температураларининг айирмасига про-
порционал булган э. ю. к. юзага келишини топамиз:
g
= а (Г, -
Т2).
Шу билан бирга,
$
нинг катталиги 1,5-10
~ 3
в'град
атрофи-
даги кийматларга эришади, металларда бу катталик
1 0 ~ 5
в'град
атрофида булади.
Иккита ярим утказгич орасидаги ёки ярим утказгич билан
металл орасидаги контактда алодида шарт-шароитлар ву ж у д
га келади. Контактдаги царшилик токнинг йуналишига жуда
кескин богланган булиши мумкин: бу каршилик токнинг бир
йуналишида кичик, тескари йуналишида эса катта булиши
мумкин. Ярим утказгичларнинг бу хусусиятидан
цат тиц my f -
р и л а гш л а р д а
фойдаланилади (237- § га царанг).
Юцорида айтилганидек, ёруглик таъсирида ярим утказ
гичларнинг электр утказувчанлиги ортади. Бу богланишдан
ёруглик оцими кучини улчашда фойдаланилади (III т га ца
ранг).
Ярим утказгичларнинг хоссалари фацат цаттиц жисмлар
нинг квант назариясига асосангина тушунтирилиши мумкин.
163-§ да металл утказгичларда электронлар бир-бирига жуда
яцин жойлашган жуда куп энергетик сатдлар буйлаб тацсим-
ланган деб айтилган эди. Дар бир энергетик сатдда иккита
дан электрон булади. Утказгичда электронлар пастки сатд-
ларни тулдиради, юцориги сатдлар эса буш цолади. Бу шуни
англатадики, ташци электр майдони таъсирида электронлар
юцорироц буш сатдларга утиши, яъни уз энергияси, шу би
лан бирга узининг кинетик энергиясини дам узгартириши
мумкин. Бошцача айтганда, электронлар ташци майдон таъ
сирида тезлигини узгартириши мумкин. Энергетик сатдлар
бир-бирига жуда яцин жойлашганлиги учун энергия амалда
узлуксиз узгаради; шунинг учун дам классик электрон наза-
рия металларнинг электр утказувчанлигига тегишли анчагина
фактларни тугри талцин цила олган эди.
Кристалл цаттиц жисмларнинг муфассалроц назарияси крис-
талларда рухсат этилган энергетик сатдларнинг группалари
ёки, одатда айтилишича,
зоналари
досил булишини ва улар
ни бир-биридан „манъ“ цилинган энергетик сатдлар содалари.
ажратиб туришини курсатади.
Диэлектриклар, утказгичлар ва ярим утказгичларнинг хос
салари. турлича эканлиги рухсат этилган энергетик долатлар-
нинг бир-бирларига нисбатан турлича жойланиши билан ту-
шунтирилади. Айтайлик, кристалларда етарли даражада кенг
оралиц билан ажратилган иккита зона булиб, бунда пастки
зонадаги сатдлар сони эркин электронлар сонининг цоц яр-
мига тенг булсин. У долда бутун пастки зона электронлар
билан тулган булиб юцориги зонада электронлар булмайди.
Бу дол 135-а раемда тасвирланган, бунда электронлар стрел-
кали нуцталар билан белгиланган. Ташци электр майдон (агар
у жуда кучли булмаса) электронларни пастки зонадан юцо-
рисига кучиролмайди, чунки зоналар кенг оралиц билан аж-
ралгандир. Шунинг учун ташци электр майдон электронлар
нинг даракат долатини деч бир узгартиролмайди, яъни элек-
тронларга цушимча тезлик беролмайди. Ташци майдон таъси
рида кристаллда электр ток вужудга келмайди — бундай
кристалл диэлектрик (изолятор) булади. Пастки зона элек-
тронларга чала тулдирилган холда Эса жуда кучсиз ташки
майдон хам электронларни якиндаги буш энергетик сатдларга
кучира олади, яъни уларни харакатга келтира олади. Бундай
кристалл (металл) утказгич булади.
Айтилганлардан куриниб турибдики, диэлектриклар ва ме-
таллар орасидаги фаркни квант ва классик назария тамомила
Do'stlaringiz bilan baham: |
