Mavzu: Metall, yarim o'tkazgich va dielektriklar. Ularning elektr xossalarini taqqoslash.
2– Маъруза.
Марузачи: O.Maматов
Маruza rejasi:
Elektr tokini o’tkazuvchi materiallar (metallar).
Yarim o’tkazgich materiallar.
Dielektrik materiallar.
Kontak hodisalar.
Materiallar elektr xossalari bo’yicha 3-turga bo’linadilar: o’tkazuvchilar, yarim o’tkazgichlar, dielektriklar.
O’tkazgichlarning nisbiy elektrik qarshiligi 10-8-10-5 Om*m bo’ladi va harorat ko’tarilishi bilan u ham ortadi.
Yarimo’tkazgichlarniki 10-5-108 Om*m bo’ladi va harorat ko’tarilishi bilan u kamayadi. Bular tokni to’g’rilash, elektr signallarini ko’paytirish, har xil turdagi energiyalarni elektr energiyasiga aylantirish uchun ishlatiladi.
Dielektriklarning nisbiy elektr qarshiligi 108 Om*m dan yuqorisi. Bular izolyator sifatida ishlatiladi.
O‘zlarining elektr o‘tkazuvchanlik xossalariga qarab qattiq jismlar metallarga (o‘tkazgichlarga), yarim o‘tkazgichlarga va dielektriklar (izolyatorlar)ga bo‘linadi. Metallar energetik zonalari elektron bilan to‘la band qilinmagan bo‘ladi (rasm) va ularga tashqaridan kuchsiz elektr maydon ta’sir etsa, elektronlar yuqorida joylashgan uzluksiz bo‘sh o‘tkazuvchanlik zonalariga o‘tib olib, ma’lum yo‘nalishda harakat qiladi va elektr toki hosil bo‘ladi. Sababi metallarda valent va o‘tkazuvchanlik energetik zonalar bir-birlari bilan “chaplashib” uzluksiz zona hosil qilgan bo‘ladi.
O‘zlarining elektr o‘tkazuvchanlik xossalariga qarab qattiq jismlar metallarga (o‘tkazgichlarga), yarim o‘tkazgichlarga va dielektriklar (izolyatorlar)ga bo‘linadi. Metallar energetik zonalari elektron bilan to‘la band qilinmagan bo‘ladi (rasm) va ularga tashqaridan kuchsiz elektr maydon ta’sir etsa, elektronlar yuqorida joylashgan uzluksiz bo‘sh o‘tkazuvchanlik zonalariga o‘tib olib, ma’lum yo‘nalishda harakat qiladi va elektr toki hosil bo‘ladi. Sababi metallarda valent va o‘tkazuvchanlik energetik zonalar bir-birlari bilan “chaplashib” uzluksiz zona hosil qilgan bo‘ladi.
Har qanday metall elementning elektron joylashuvini kuzatadigan bo'lsak, uning tashqi qobig'ida 4 dan kam elektron bor bo’lib, ya'ni uning to'rtadan kam valent elektronlari bor. Eng ko'p ishlatiladigan material alyuminiy bo'lib, u uchta valent elektronga ega, boshqasi esa ikkita valent elektronga ega bo'lgan magniydir. Eng yahshi elektr o'tkazgich misdir va mis atomida faqat bitta valent elektron mavjud
Yarim o‘tkazgichlarga esa valent zona elektronlar bilan to‘lgan bo‘lib, agar elektronlar o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tmasa, ular erkin bo‘lmaydi (rasm). Bu zona valent zonadan ΔE~0,1-3eV energetik masofada joylashgan bo‘ladi, unda ΔE – taqiqlangan zonaning eni. Agar elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tmasalar, tashqi elektr maydon ta’siri bilan tok hosil bo‘lmaydi. Yarim o‘tkazgichda elektr toki hosil bo‘lishi uchun, ma’lum tashqi faktor (temperatura, yorug‘lik va h.k.) yordamida elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tgan bo‘lishi kerak.
Yarim o‘tkazgichlarga esa valent zona elektronlar bilan to‘lgan bo‘lib, agar elektronlar o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tmasa, ular erkin bo‘lmaydi (rasm). Bu zona valent zonadan ΔE~0,1-3eV energetik masofada joylashgan bo‘ladi, unda ΔE – taqiqlangan zonaning eni. Agar elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tmasalar, tashqi elektr maydon ta’siri bilan tok hosil bo‘lmaydi. Yarim o‘tkazgichda elektr toki hosil bo‘lishi uchun, ma’lum tashqi faktor (temperatura, yorug‘lik va h.k.) yordamida elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tgan bo‘lishi kerak.
Yarimo'tkazgich Elementdagi valent elektronlar soni 4 ta bo'lib, Bunday materiallarning xossalari metall va dielektiriklar o'rtasida joylashgan. Bular elektr tokini metal kabi o'tkaza olmaydi va shu bilan birga ular orqali oqayotgan tokni to'sib qo'ya olmaydi. To'rt valentlik elektronga ega bo'lgan bu elementlarning o'tkazuvchanligi o'rtacha, bu yaxshi ham yomon ham emas. Ushbu materiallar yarimo'tkazgichlar deb ataladi. Uglerod, kremniy va germaniy yarimo'tkazgich elementlar bo'lib, ularning atomlarida aniq to'rtta valentlik elektron mavjud.
Dielektrikla
rda esa o‘tkazuvchanlik zonasi bilan valent zonasi orasidagi energetik masofa eng kamida ΔE=3eB va undan ko‘proq bo‘lib, umuman erkin elektronlar bo‘lmaydi (rasm).
Dielektriklarda esa o‘tkazuvchanlik zonasi bilan valent zonasi orasidagi energetik masofa eng kamida ΔE=3eB va undan ko‘proq bo‘lib, umuman erkin elektronlar bo‘lmaydi (rasm).
Atomdagi valentlik elektronlar soni to'rtdan ortiq bo'lsa, element metallmaslar deyiladi yani Dielektrik. Dielektrik elektr tokini yomon o'tkazuvchidir. Ushbu elementlardan tayyorlangan materiallar izolyator yoki izolyatsiya materiallari deb ataladi . Izolyatorning uchta keng tarqalgan turi azot, oltingugurt va neondir.
Azotda 5 ta valentlik elektron mavjud
Oltingugurtda 6 ta valentlik elektron mavjud
Neonda 8 ta valentlik elektron mavjud.
