Yil O’zbekiston respublikasi qishloq va suv xo’jaligi vazirligi samarqand qishloq xo’jaligi instituti

TERMISTORNING TEMPERATURA XARAKTERISTIKASINI
OLISH VA YARIM O’TKAZGICH AKTIVASIYA
ENERGIYASINI ANIQLASH


Mashg’ulotning maqsadi: yarim o`tkazgichli termometrlar bilan tanishish, ularning aktivasiya energiyasini aniqlash.
Ish rejasi:
1. Ishni bajarish qurilmasini yig`ish
2. Yarim o`tkazgich qurilmalar bilan tanishish.
3. Yarim o`tkazgichli termometrlarning qo`llanilish sohalari bilan tanishish.
Kerakli asbob va materiallar: probirkaga joylashtirilgan KMT-14 tipidagi termistor, termometr, ko’prik sxemasi asosida ishlatiladigan qurilma, galvanometr, elektroplitka.
Ishning qisqacha nazariyasi.
Termistorlar – yarim o’tkazgichli termoqarshiklardir. Termistorlar qarshiligining temperature koeffitsiyenti katta bo’lganligi uchun ulardan temperaturalarni o’lchashda, tokni avtomatik boshqarishda va hokazolarda foydalanish mumkin.
Temperatura oshishi bilan yarim o’tkazgichlarning qarshiligi kamayadi, elektr o’tkazuvchanlgi esa oshadi, buni qattiq jismlarning zonalar nazariyasi asosida tushuntirish mumkin.
Yakkalangan atomda elektronlar energiyalari diskret (kvantlangan) qiymatlarni qabul qiladi. Kristallda elektronlar faqat o’zining atomi bilangina emas, balki qo’shni atomlar bilan ham o’zaro ta’sirlashadi. Buning natijasida energiyaning diskret satxlari o’zgarib, qo’shimcha satxlar paydo bo’ladi. Bu satxlar to’plamiga energetik zonalar deyiladi. Kristaldagi elektronlar energiyasi uchun kvant nazariyasi asosida mumkin bo’lgan va man etilgan zonalar mavjud. Elektronlar bilan to’lgan eng yuqori zonaga valent zona deyiladi. Energetik satxlari elektronlar bilan to’lmagan zonaga o’tkazuvchanlik_zonasi deyiladi.
Mumkin bo’lgan zonadagi energetik satxlar soni shu zonani hosil qiluvchi kristaldagi atomlar soni orqali aniqlanadi. N ta ener­getik satxga ega bo’lgan zonada Pauli prinsipiga asosan 2N tron joyalashishi mumkin.
Elektr o’tkazuvchanlikda faqat qisman to’lgan zonalardagi elektronlar qatnashadi. Demak, elektr o’tkazuvchanlikni hosil qilish uchun valent zonadagi elektronlar o’tkazuvchanlik zonasiga o’tishlari kerak. Metallarda xatto absolyut nol temperaturada ham o’tkazuvchanlik zonasida elektronlar mavjud bo’ladi. Yarim o’tkazgichlar va dielektriklarda (izolyatorlar) temperatura absolyut nolga teng bo’lganda valent zona to’lgan va o’tkazuvchanlik zonasi bo’sh bo’ladi (2a,2b-rasmlar).
Zonalar nazariyasiga asosan yarim o’tkazgich va dielektrik orasida farq man etilgan zona kattaligi bilan bog’liqdir. Yarim o’tkazgichlar uchun bu zona kattaligi kichik bo’lgani sababli T>OK temperaturada elektronlar issiqlik xarakati tufayli valent zonadan o’tkazuvchanlik zonasiga o’tishlari mumkin. Temperatura oshishi bilan bu o’tishilar extimoliyati keskin oshadi. Chunki T temperaturada elektron energiya qabul qilish extimolligi _{ }ga proporsional ravishda oshadi (bunda K=1,38.10^-23j/K - Bolsman doimiysi). Bunda o’tkazuvchanlik zonasida elektronlar paydo bo’lishligi bilan birgalikda, valent zonada elektronlardan bo’sh satxlar paydo bo’ladi. Bunday bo’sh holatlar teshiklar deb ataladi. Tashqi elektr maydonida teshiklar xarakatlanganday bo’ladi. Shuni qayd qilish kerakki, teshiklar xarakati real zarrachalar - elektronlar xarakatining aks etishidir.
E E E
O’tkaz.zona o’tkaz. zona o’tkaz zona
E Man etilgan zona Man etilgan zona
Valent zona valent zona