Yarimo’tkazgichlar moddalarning ajoyib turi bo’lib, ular o’ziga xos xususi-yatlari bilan boshqa moddalardan ajralib turadi

Kirishmali elektr o'tkazuvchanlik
Elektr o'tkazuvchanligi asosan kirishmalar atomlarining ionlashuvi natijasida hosil bo'ladigan zaryad tashuvchilar bilan bog'liq yarimo'tkazgichlar kirishmali yarimo'tkazgichlar deb ataladi. Kremniyga davriy jadvalining V guruh elementi atomlari kiritilsa, uning beshta valent elektronidan to'rttasi qo'shni kremniy atom-larining valent elektronlari bilan bog'lanadi va sakkiz elektrondan iborat mustah-kam qobiq hosil qiladi. Bunda beshinchi elektron o'z atomi bilan kuchsiz bog'lan-gan bo'lib qoladi. Shuning uchun u, oz miqdordagi issiqlik energiyasi ta'sirida, o'z atomidan uziladi va erkin elektronga aylanadi (6.4, a-rasm). Elektronini yo'qotgan kirishma atomi qo'zg'almas (As+) musbat ionga aylanadi. Bu holda As atomlari kremniyning kristali panjarasida donor kirishma sifatida qatnashadi. Energetik diagrammada ushbu jarayon elektronni donorlar sathi E_d dan o'tkazuvchanlik zonaga o'tishiga mos keladi (6.4, b-rasm). Donor kirishmali yarimo'tkazgichlarda
kovaklar kremniy atomlari elektronlarining, xususiy yarimo‘tkazgichlardagidek o'tkazuvchanlik zonaga termogeneratsiya hisobiga o'tishi natijasida hosil bo'ladi.

6.4-rasm. Elektron (a, b) va kovakli (d, e) elektr o’tkazuvchanligiga ega kremniydagi erkin zaryad tashuvchilarning hosil bo’lishi.

Yarimo'tkazgichga donor kirishmalar kiritish erkin elektronlar konsentratsiya-sini oshiradi, kovaklar konsentratsiyasi esa xususiy yarimo'tkazgichdagi konsen-tratsiyaga nisbatan kamayadi, chunki erkin zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi ko'paytmasi (np) o'zgarmas haroratda doimiy qiymatga ega va faqat yarimo'tkaz-gich taqiqlangan zonasi kengligi bilan aniqlanadi. Bunday kirishmali yarimo'tkaz-gichda elektr o'tkazuvchanlik asosan elektronlar yordamida amalga oshiriladi, yarimo'tkazgichning o'zi esa elektron o‘tkazuvchanlikka ega yoki n-turdagi yarim-o'tkazgich deb ataladi. n - turli yarimo'tkazgichlarda elektronlar asosiy zaryad tashuvchilar n_n deb, kovaklar esa – noasosiy zaryad tashuvchilar p_n deb ataladi.

Agar kremniy kristali panjarasiga elementlar davriy jadvalining III guruh elementlari atomlari kiritilsa, kirishmalarning uchta valent elektroni qo‘shni krem-niy atomlarining uchta elektroni bilan to'liq bog‘ hosil qiladi. To'rtinchi bog‘ esa to'lmay qoladi. Qo'shni kremniy atomlarining valent elektronlaridan biri kuchsiz issiqlik energiyasi ta’sirida kirishma atomidagi egallanmagan bog'ni to'ldirishi mumkin. Bunda kirishma atomi manfiy zaryadlanadi va qo'zg'almas manfiy (B) ionni hosil qiladi. Kremniy atomining to‘ldirilmagan bog‘i kovakni tashkil etadi (6.4, d-rasm). Energetik diagrammada ushbu jarayon valent zonadagi elektronni E_a akseptor sathga o‘tishiga va valent zonada kovak hosil bo'lishiga mos keladi (6.4, e-rasm). Bunda erkin elektron hosil bo'lmaydi. Kirishmalarning bunday turi - akseptor kirishma deb, akseptor kirishmali yarimo'tkazgich esa — kovakli o'tkazuvchanlikka ega yoki p – turdagi yarimo'tkazgich deb ataladi. Bunday yarim-o‘tkazgichlarda elektronlar, xususiy yarimo'tkazgichlardagidek, termogeneratsiya hisobiga hosil bo'ladi. Akseptor kirishmali yarimo‘tkazgichlarda erkin electron-larga nisbatan kovaklar konsentratsiyasi katta bo'ladi, shu sababdan bunday yarim-o'tkazgichlar kovakli elektr o'tkazuvchanlikka ega bo'ladilar. p-turdagi elektr o'tkazuvchanlikka ega p_p yarimo'tkazgichlar uchun kovaklar asosiy zaryad tashuvchi, elektronlar esa — noasosiy zaryad tashuvchi n_p hisoblanadi.
Absolut noldan farqli haroratlarda yarimo'tkazgichda electron-kovak juftlik-larining generatsiya va rekombinatsiyasi hamda kirishmalar atomlarining ionla-shuvi va neytrallashuvi sodir bo'ladi. Bunda elektronlar W energiyali u yoki bu energetik sathlarni egallaydilar. Muvozanat holatda o'tkazuvchanlik elektronlari va kovaklarining o'zgarmas konsentratsiyalari yuzaga keladi.
Kvant statistikasiga muvofiq electron W energiyali sathni to'ldirish ehtimol-ligi Fermi-Dirak taqsimot qonuniga ko'ra aniqlanadi:

Ushbu qonunda Bolsman doimiysi, tizimning absolut haroratsi, Fermi sathi energiyasi. Mos ravishda, [1-f(W)] ifoda valent zonadagi W energiyali sathning to‘ldirilmaslik ehtimolligini, ya’ni kovak hosil bo'lish ehtimol-ligini anglatadi.

O'tkazuvchanlik zonadagi elektronlar konsentratsiyasi n va valent zonadagi kovaklar konsentratsiyasi p quyidagi ifodalardan foydalangan holda topiladi,