Yarim oʻtkazgichlar elektr tokini yaxshi oʻtkazuvchi moddalar (oʻtkazgichlar, asosan, metallar) va elektr tokini amalda oʻtkazmaydigan moddalar (dielektriklar) orasidagi oraliq vaziyatni egallaydigan moddalar

Klechkovskiyning 1 - qoidasi. Ikki xolatdan qaysi biri uchun (nl)ning yig'indisi kichiq bo'lsa, shu xolatda to’rgan elektronning energiyasi minimal qiymatga ega bo'ladi.

Klechkovskiyning 2 - qoidasi. Agar berilgan ikki holat uchun (nl) yig'indisi teng qiymatga ega bo'lsa, bosh kvant soni kichiq bo'lgan xolat minimal energiya qiymatiga ega bo'ladi.
Elektronlarning energetik pog'onasi va orbitalari buylab joylashishi elementning elektron konfigurasiyasi deb ataladi. Atomda elektronlarning pog'onachalarga taqsimlashda quyidagi uch qoida nazarda tutiladi.
1.Har qaysi elektron minimal energiyaga muvofiq keladigan holatni olishga intiladi.
2.Bunda minimal energiyali orbital 1s bo'lgani uchun dastlab 1s so'ngra 2s va hokazo holatda pog'onachalar elektronlar bilan to'lib boradi.Elektronlarning joylashishi Pauli prinsipiga zid kelmasligi lozim.
Pauli prinsipi quyidagicha ta'riflanadi: "Bir atomda to'rttala kvant sonining qiymati bir xil bo'lgan ikkita elektron bo'lishi mumkin emas". Agar bir atomda n, m, l kvant sonlarining qiymati bir xil ikkita elektron bo'lsa, ular to'rtinchi spin kvant son ms spinlari qarama qarshi yo'nalishga ega bo'lishi bilan farq qiladi.
3.Ayni pog'onachada to’rgan elektronlar mumkin qadar ko'proq orbitallarni band qilishga intiladi (Gund qoidasi).
Elementlar atomlaridagi energetik pog'onalar soni davriy sistemadagi davrlar raqamiga, elektronlar soni esa tartib raqamiga teng bo'ladi. Masalan:Natriy atomining elektron tuzilishi (elektron konfigurasiyasi) quyidagicha: 11Na 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ¹
Atomlar elektron qavatlarining tuzilishi ko'pincha, energetik yacheykalar (katakchalar) shaklida ifodalanadi.

Telefon orqali so‘zlashuvlarni, telegrammalarni, fototasvirlarni va boshqa axborotlarni uzatishga mo‘ljallangan kabel aloqa kabeli deyiladi.Aholi zich joylashgan joylarda, sanoat korxonalari territoriyalarida elektr uzatish liniyalari yer ostidan o‘tkaziladi. Bu maqsadda kabellardan foydalaniladi.Solishtirma elektr qarshiligi metallarnikiga nisbatan katta, dielektriklarnikiga nisbatan kichik bo‘lgan moddalar yarim o‘tkazgichlar deyiladi. Yarim o‘tkazgichning yadro bilan kuchsiziroq bog‘langan elektronlari tashqi temperatura, yorug‘lik yoki elektr maydon ta’sirida yadrodan uzoqlashib, erkin elektronlarga aylanishi mumkin. Agar kristall holdagi yarim o‘tkazgichga boshqa valentli element qo‘shilib, uning kovalent bog‘lanishi buzilsa, masalan to‘rt valentli germaniy kristaliga besh valentli surma kiritilsa, ikkala elementning to‘rt juft valentli elektronlaridan kovalent bog‘lanishlar hosil bo‘lib, surmaning yadro bilan kuchsiz bog‘langan beshinchi elektroni erkin holatga o‘tadi. Natijada elektron o‘tkazuvchanlik paydo bo‘ladi. Biror elementga qo‘shilganda erkin elektronlar hosil qiluvchi element, masalan, surma donor deyiladi, donor qo‘shilgan element esa, n – tipli yarim o‘tkazgich deyiladi.

Endi, masalan, germaniyga oz miqdorda uch valentli element – indiy kiritaylik. Indiyning har bir atomi o‘zining tashqi elektronlari bilan, germaniyning uchta qo‘shni atomlari bilan mustahkam bog‘lanadi. Germaniyning to‘rtinchi atomi bilan bog‘lanish mustahkam bo‘lmaydi, chunki indiyda to‘rtinchi tashqi elektron yo‘q (1b-rasm). Shuning uchun kiritilgan indiyning har bir atomi yarim o‘tkazgichda bittadan teshik hosil qiladi. Natijada germaniy teshiklar bilan boyiydi. Unda aralashmali teshikli o‘tkazuvchanlik asosiy bo‘lib qoladi. Biror elementga qo‘shilganda teshik o‘tkazuvchanligi hosil qiluvchi element, masalan indiy akseptor deyiladi, akseptor qo‘shilgan element esa, p – tipli yarim o‘tkazgich deyiladi. Agar germaniy, kremniy, selen kabi yarim o‘tkazgich kristalining bir tomoniga donorli, ikkinchi tomoniga akseptorli element kiritilsa ventil xususiyatiga ega bo‘lgan p – n tipli yarim o‘tkazgich hosil bo‘ladi. Bunday yarim o‘tkazgich tok manbaiga to‘g‘ri sxemada ulansa, p-n o‘tish qarshiligi juda kichik, teskari ulanganida esa, juda katta bo‘ladi. Yarim o‘tkazgichning bu muhim xususiyatidan elektrotexnika, elektronika va avtomatikada keng foydalaniladi.
n- va p – tipli ikkita yarim o‘tkazgichni, masalan, germaniy bilan kremniyni bir-biriga payvandlab hosil qilgan ikki elektrodli, ventil xususiyatli asbob yarim o‘tkazgichli diod deyiladi. Bu elementlarning o‘zaro birikkan qismida ro‘y beradigan diffuziya hodisasi tufayli elektronlar n – tipli elementdan p – tipli element tomon, teshiklar esa p – tiplidan n – tipli tomon siljib, elektron va teshiklardan iborat yupqa qatlam hosil bo‘ladi. Bu qatlam paydo bo‘lishi bilan uning elektr maydoni ta’sirida diffuziya jarayoni o‘z-o‘zidan to‘xtaydi. Shu sababli bunday qatlam berkituvchi qatlam yoki p-n o‘tish deb yuritiladi. 2a-rasmda p-n qatlamning tuzilishi, 2b-rasmda uning tok manbaiga to‘g‘ri, 2v-rasmda esa teskari ulanish sxemasi ko‘rsatilgan.
Teskari ulanishda teshik va elektronlar tok manbaining turli qutblari tomon tortilishi sababli, to‘siq juda katta qarshilikka ega bo‘lib, undan o‘tadigan tok juda kichik, to‘g‘ri ulanishda esa, aksincha bo‘ladi. Demak, p-n qatlam bir tomonlama o‘tkazish, ya’ni ventil xususiyatiga ega bo‘ladi. Shu sababli yarim o‘tkazgichli dioddan o‘zgaruvchan tokni o‘zgarmas tokka aylantirishda keng foydalaniladi.Elektr signallarini o‘zgartirish va kuchaytirish uchun xizmat qiladigan ikkita p-n qatlamli yarim o‘tkazgichli diodlardan iborat asbob tranzistor deyiladi. Tranzistor asosan germaniy va uning qarama-qarshi tomonlariga payvandlangan indiy elementlaridan hosil qilinadi. 3a-rasmda p-n-p tipli tranzistorning tuzilishi, 3b-rasmda uning ulanish sxemasi va 3v-rasmda shartli belgisi ko‘rsatilgan. Tranzistorning emitter va baza deb ataladigan elektrodlari, ya’ni p-n qatlamdan iborat birinchi diodi tok manbaiga to‘g‘ri, kollektor va baza elektrodlari orasidagi ikkinchi diodi esa, teskari sxemalarda ulanadi. Tranzistorning kirishiga berilgan signal uning chiqishidan bir necha ming marta kuchaytirib olinishi mumkin.
Hozirgi zamon texnikasida tranzistorlar nihoyatda keng qo‘llaniladi. Ular ilmiy sohada, sanoatda va turmushda ishlatiladigan qurilmalarning ko‘p elektr zanjirlarida elektron lampalarning o‘rnini bosadi. Bunday asboblar ishlatilgan ixcham radiopriyemniklarni odamlar “tranzistorlar” deyishadi.Yarim o‘tkazgichli diodlar va triodlarning o‘lchamlari juda kichik bo‘lishi mumkin, ularni qizitish (cho‘g‘lantirish) kerak emas, tuzilishi sodda, mexanik jihatdan mustahkam, ishlash muddatlari uzoq. Shuning uchun elektron lampalar bilan muvoffaqiyatli bellasha oladi.Yarim o‘tkazgichlarning elektr qarshiligi temperaturaga ko‘p darajada bog‘liq. Yarim o‘tkazgichlarning bu xossasidan temperaturani o‘lchashda foydalaniladi. Bu asboblar termistorlar yoki termorezistorlar deb ataladi.Elektron, ion va yarim o‘tkazgichli asboblarning tuzilishi, ishlash prinsipi hamda ularning fan, sanoat va texnikaning turli yo‘nalishlarida qo‘llanilishi bilan shug‘ullanadigan mustaqil soha elektronika deyiladi. Elektronika asbob-uskunalaridan texnologik jarayonlarni kompleks avtomatlashtirish, tovarlarni ishlab chiqarish jarayonlarini nazorat qilish, rostlash va boshqarishda keng va samarali foydalanilmoqda. Chunonchi, o‘zgaruvchan tokni o‘zgarmas tokka aylantirishda asosan yarim o‘tkazgichli to‘g‘rilagichlar ishlatilmoqda. Elektron hisoblash texnikasining gurillab o‘sishi, avtomatik boshqarish sistemalari (ASU) ning yaratilishi, yarim o‘tkazgichlar texnologiyasi va texnikasining rivojlanishi, plyonkali integral mikrosxemalarning yaratilishi va qo‘llanishi bilan uzviy bog‘langan.Yarim o‘tkazgichli asboblar elektron va ion asboblarga nisbatan quvvat isrofi kamligi, gabarit o‘lchamlari va massasining kichik (ixcham)ligi, arzonligi, mexanik jihatdan pishiqligi, xizmat davrining kattaligi va ishga tushishining oddiyligi va qulayligi kabi afzalliklari tufayli keyingi yillarda radiotexnika, energetika, avtomatika, telemexanika va hisoblash texnikasining qator sohalarida keng qo‘llanilmoqda.Diod, tranzistor, rezistor, induktivlik, kondensator kabi jajji asboblarning maxsus texnologiya asosida plyonkaga bosilib, o‘zaro biriktirilishidan hosil bo‘lgan sxemalar mikrosxemalar deyiladi. Bu sxemalarni yaratishda elektron – nur va lazer texnikasidan foydalaniladi. Murakkab elektrotexnik va elektron hisoblash mashinalarida bunday jajji asboblar ming-minglab ishlatiladi. Shu sabali ularning ixcham va pishiq, ishlatishga qulay bo‘lishi juda katta ahamiyatga egadir.Har biri o‘z vazifasiga (funksiyasiga) ega bo‘lgan mikrosxemalar yig‘indisidan iborat murakkab funksiyali sxema integral sxema deyiladi. Hozirgi paytda integral sxemalar asosida turli-tuman og‘ir va xavfli texnologik vazifalarni to‘la-to‘kis bajaruvchi robotlar yaratilgan va ularni takomillashtirish borasida katta ishlar olib borilmoqda.