Yarim o’tkazgich turlari

---

Yarim o’tkazgich turlari 
6.1. Yarim o’tkazgichli asboblar. Yarim o’tkazgichlar haqida maʻlumot. 
Yarim o’tkazgichli asboblar hozirgi zamon elektronikasining asosini tashkil 
etadi. Barcha Yarim o’tkazgichli asboblar Yarim o’tkazgichli materiallardan 
yasaladi. Yarim o’tkazgichli moddalar tabiatda 
keng tarqalgan. Yarim o’tkazgichli asboblarni 
ishlab chiqish va ulardan foydalanishda, Yarim 
o’tkazgichli moddalarning tabiatini bilish muhim 
ahamiyatga ega. Yarim o’tkazgich moddalarining 
fizikaviy xossalari metall va dielektriklardan ancha 
farq qiladi.
Elektron 
texnikasi 
sanoatida 
Yarim 
o’tkazgichli asboblar (tranzistor, mikrosxemalar va 
boshqalar)ni ishlab chiqarishda asosan germaniy, 
kremniy va AsGa kabi Yarim o’tkazgichlar keng 
qo’llaniladi. 
Yarim o’tkazgichli moddalarning tuzilishi va 
ularning ayrim xossalarini ko’raylik. 
Tabiatdagi barcha moddalarni elektr o’tkazuvchanligiga qarab 3 guruhga 
bo’lish mumkin: 
1.
O’tkazgichlar (elektr o’tkazuvchanligi
м
cuм
6
10
) dan katta; 
2.
Yarim o’tkazgichlar (elektr o’tkazuvchanligi 


8
10
6
10
м
cuм
) oralig’da; 
3.
Dielektriklar (elektr o’tkazuvchanligi 
м
cuм
8
10

) dan kichik. 
Bu moddalarning elektr o’tkazuvchanligidan ko’rish mumkinki, Yarim 
o’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligi juda keng oraliqda o’zgaradi. Yarim 
o’tkazgichli moddalarga germaniy, kremniy, indiy, selen, fosfor kabi moddalar 
kiradi. Mendeleev davriy jadvalining uchinchi, to’rtinchi va beshinchi guruh 
elementlarning ayrimlari hamda Shu guruhdagi elementlarning birikmalari ham 
kiradi. Masalan, AsGa; Jn As, GaP, GaSb va boshqalar. 
Yarim 
o’tkazgichli moddalarning elektr qarshiligining temperatura 
koeffitsienti manfiy qiymatga ega. Shu sababli Yarim o’tkazgichli moddalarning 
elektr qarshiligi (elektr o’tkazuvchanlik) harorat o’zgarishi bilan o’zgaradi (harorat 
ortishi bilan elektr qarshiligi kamayadi). Barcha Yarim o’tkazgichlar absolyut nol 
T=0K haroratda dielektrik hisoblanadi. Yarim o’tkazgichlarning tabiati va 
Shuningdek fizikaviy xossalari (elektr, mexanik magnit va optik xossalari)ni bilish 
uchun ularning kristalli va elektron tuzilishini o’rganish lozim. Yarim 
o’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligini tuShuntirish uchun germaniy yoki 
kremniy kristallarini atomar tuzilishini ko’raylik. Kremniy 4 guruh elementi 
bo’lganligi uchun tashqi elektron qobig’ida 4 ta valent elektron mavjud. Kristaldagi 
har bir atom qo’shni 4 ta atom bilan kovalent bog’lanishga kirishadi. Bunda birinchi 
S
i 
Si 
Si 
Si 
Si 
e 
6.1-
расм. 

---

atomning bitta elektroni qo’shni atomning xuddi Shunga o’xshash bitta elektroni 
bilan o’rin almashinib kovalent bog’ hosil qiladi. 
Harorat ortishi bilan baʻzi bir elektronlarning issiqlik energiyasi bog’lanish 
energiyasini o’zishga (engishga) etarli bo’lib qoladi. Kovalent bog’lanishdan chiqib 
ketgan elektronlar erkin elektronlarga aylanadi. Kovalent bog’lanishni uzib chiqib 
ketgan elektron o’rni bo’shab «kovakka» aylanadi. Kovak bu shartli tushuncha 
bo’lib, u Yarim o’tkazgichlarni o’tkazuvchanligini o’rganish uchun qulay (usul) 
klassik model hisoblanadi. eski adabiyotlarda bu tushuncha «teshik» deb atalgan. 
Kovaklarning yuzaga kelishi Yarim o’tkazgichda elektr o’tkazuvchanlikni oshishiga 
olib keladi. Chunki kovakka («bo’sh joyga») boshqa bir elektron kelib uni yo’qotadi 
(neytrallaydi). Shuningdek, yangi kovaklar ham hosil bo’ladi. Demak, kristalda 
kovakning vaziyati o’zgarib turadi. Kovaklar butun kristall hajmi bo’ylab tartibsiz 
harakatda bo’ladi. Kovaklar kontsentratsiyasini oshishiga tashqi omillar taʻsir etadi.
Masalan, harorat, nurlanishlar va x.k. Shuningdek, Yarim o’tkazgichga oz miqdorda 
aralashmaning kiritilishi ham kovaklar yoki ozod elektronlar kontsentratsiyasining 
ortishiga olib keladi. Bu esa Yarim o’tkazgich o’tkazuvchanligini keskin ortishiga 
sabab bo’ladi. Agar kristallga elektr maydon qo’yilsa, kovaklar maydon 
yo’nalishida ozod elektronlar esa maydonga qarshi yo’nalishda tartibli harakatlanib 
o’tkazuvchanlik tokini oshiradi. Demak Yarim o’tkazgichda asosiy tok tashuvchilar 
2 xil turda bo’lar ekan: elektronli va kovakli. Ideal (toza) Yarim o’tkazgichda teng 
miqdorda elektron va kovaklar bo’ladi. Agar elektronlar kontsentratsiyasini n
i
kovaklar kontsentratsiyasini p
i
desak u holda 
i
i
n
p

bo’ladi. Sof Yarim 
o’tkazgichning xususiy o’tkazuvchanligi erkin elektronlar va kovaklar 
o’tkazuvchanliklarining yig’indisiga teng bo’ladi:
k
э
j
j
j


; 
Yuqorida taʻkidlanganidek, yarim o’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligini 
unga kam miqdorda aralashma kiritib ham oshirish mumkin. Faraz qilaylik, 
qandaydir Yarim o’tkazgichga juda kam miqdorda boshqa Yarim o’tkazgich 
atomlari aralashma sifatida qo’shilgan bo’lsin. Masalan, kremniyga beshinchi 
guruhga kiruvchi mish’yak yoki fosfor moddasi atomlari aralashma sifatida 
kiritilgan bo’lsin. Beshinchi guruh elementlari atomlarining tashqi elektron 
qobig’ida beshta elektron bo’lganligidan uning to’rttasi germaniy atomi bilan 
kovalent bog’lanishga kirishadi. Beshinchi elektron esa bog’lanishda 
qatnashmaganligi tufayli erkin elektronga aylanadi. Natijada bu elektronlar tok 
tashuvchi bo’lib xizmat qilishi mumkin. Bu holda yarim o’tkazgichga kiritilgan 
aralashmalar donorli aralashma deb ataladi. Bunday yarim o’tkazgich esa n – turli 
(inglizcha negative – manfiy) o’tkazuvchanlikka ega bo’ladi. Bunda hosil bo’lgan
o’tkazuvchanlik ko’pincha donorli yoki elektron o’tkazuvchanlik deyiladi. Bunday 
yarim o’tkazgich esa n – turli yarim o’tkazgich deb ataladi. endi kremniy (Si) ga 
aralashma sifatida uchinchi guruh elementi indiy atomlari kiritilsa, kovaklar hosil 
bo’ladi. Kovaklarning yuzaga kelish mexanizmlarini quyidagicha tushuntirish 
mumkin. Indiyning tashqi elektron qobig’ida 3 ta elektron bo’lganligi uchun qo’shni 
kremniyning uchta atomi bilan kovalent bog’ hosil qiladi. Indiy atomi kremniyning 

---

to’rtta atomi bilan birikkanida bitta bog’lanish o’rni etishmay qoladi. Indiy 
kremniyning to’rtinchi atomi bilan ham bog’ hosil qilish uchun u qo’shni kremniy 
atomidan bitta elektron olib mustaxkam bog’lanish hosil qiladi va indiy manfiy 
ionga aylanadi. Bu holda kremniy atomidan ketib qolgan elektron o’rnida kovak 
yuzaga keladi. Hosil bo’lgan kovaklar kristall bo’ylab tartibsiz harakat qiladi. Si ga 
kiritilgan indiy aralashma aktseptorli aralashma deb ataladi. Yarim o’tkazgichda 
yuzaga kelgan o’tkazuvchanlik esa kovakli yoki r-tipli (inglizcha posituve – musbat) 
o’tkazuvchanlik deyiladi. Kovakli o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan yarim o’tkazgich 
r-tip yarim o’tkazgich deb ataladi. 
6.2. P – n o’tish hodisasi. 
p-tipli va n-tipdagi yarim o’tkazgichlar uzviy kontaktga keltirilsa, kontakt 
chegarasida maʻlum qatlam hosil bo’ladi. Bu qatlamda ajoyib fizikaviy hodisalar 
ro’y beradi. Barcha yarim o’tkazgichli asboblarning ishlash tamoyili va ulardagi 
hodisalar p – n o’tish chegarasida (qatlamida) yuzaga keladigan fizikaviy 
jarayonlarga asoslangan. 
p – n o’tishni turli o’tkazuvchalikka ega bo’lgan yarim o’tkazgichlarni mexanik 
kontaktga keltirish yo’li bilan hosil qilib bo’lmaydi. Chunki ular orasida ideal 
kontaktni hosil qilishning iloji yo’q.
p – n o’tishning ajoyib xossasi borki, u nosimmetrik o’tkazuvchanlikka ega 
bo’lib, elektr tokini bir tomonlama o’tkazadi. p – n o’tish qanday hosil qilinadi? p 
– n o’tish diffuziya, ionli implantatsiya, ximiyaviy va boshqa ko’pgina usullar bilan 
hosil qilinadi. p – n o’tish chegarasida sodir bo’ladigan jarayonlarni ko’raylik.
Faraz kilaylik, ikkita turli o’tkazuvchalikka ega bo’lgan yarim o’tkazgichlar 
kontaktga keltirilgan bo’lsin (6.2-rasm). Masalan, Ge va Si monokristaldan turli 
ishorali r- va n-tipdagi o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan kristallar kontaktga 
keltirilgan bo’lsin. Oson bo’lishi uchun donor va aktseptor aralashmalarning 
miqdorini bir xil deb hisoblaymiz. Unda turli ishorali tok tashuvchilarning miqdori 
ham teng bo’ladi. Kontaktga keltirishdan oldin p – sohasidagi kovaklar soni n - 
sohadagi elektronlar soni p – sohadagidan ancha ko’p bo’ladi (6.2-rasmga 
qarang). 

---