Fakultə : «Əmtəəşünaslıq» Ixtisas : Istehlak mallarının ekspertizası və marketinqi



Yüklə 300,28 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə2/11
tarix30.12.2017
ölçüsü300,28 Kb.
#18594
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

 

temperaturda  bu  növ  yarımkeçiricilərdə  sərbəst  elektronlar  vardır.  Lakin 



yarımkeçiricilərdə bu elektronların konsentrasiyası metallara nisbətən çox azdır.  

Yarımkeçiricilərin  xassələri  haqqındakı  elmi  öyrənmələr  onların  texniki 

tətbiqi ilə sıx əlaqədar olaraq inkişaf etmişdir. Yarımkeçiricilər yeni-yeni sahələrdə 

tətbiq edildikcə nəzəriyyə genişlənmiş və yeni material növləri öyrənilmişdir. 

Bir  sıra  qiymətli  qazıntı  sərvətləri  olan  respublikamızda  yarımkeçirici 

minerallarının  da  böyük  yataqları  var.  Yarımkeçiricilərin  tədqiqi  sahəsində 

ölkəmizin tanınmış alimlərinin iştirakı ilə böyük tədqiqat işləri aparılır. 

 

 



 


 

BIRINCI FƏSIL. NƏZƏRI HISSƏ 



1.1. Yarımkeçiricilərin elektrik keçirməsinin sirri 

 

Mis  məftilinin  atomlarının  xarici  elektronları  «öz»  atomlarının  nüvələri  ilə 



olduqca  zəif  bağlıdırlar.  Bu,  o  deməkdir  ki,  mis  atomları  müəyyən  şəraitdə 

özlərinin elektronlarından birini və hətta bir neçəsini asanlıqla itirə bilərlər. Bu hal 

metallı  başqa  bərk  cisimlərdən  fərqləndirən  xüsusiyyətlərdən  birincisidir.  Onda 

belə atomlar daha neytral olmayıb, müsbət yüklü iona çevrilirlər. Deməli, buradan 

görünür ki,  metallar  müsbət  ionlardan  və  onları əhatə edən külli  miqdarda sərbəst 

elektronlar dəstəsindən qurulmuşdur. 

Tamamilə  aydındır  ki,  bu  sərbəst  elektronlar  metalın  müəyyən  bir  ionuna 

məxsus  olmayıb,  onların  bütün  məcmusuna  aiddir.  Tam  sərbəstləşmiş  bu 

elektronlar metalın daxilində istənilən istiqamətə doğru səyahət edə bilirlər. 

Müsbət  ionların  məcmusu  ilə  qarşılıqlı  təsirdə  olan  bu  sərbəstlənmiş  ionlar 

elə  bil  ki,  metalın  kristal  qəfəsini  sementləşdirir,  onun  dayanıqlığını  təmin  edir. 

Onu parçalanmağa qoymur və eyni zamanda özləri də metallı tərk edib xaricə çıxa 

bilmirlər. 

Bütün  metalların  vaphid  həcmlərindəki  sərbəst  elektronların  sayı  təxminən 

10

22

  sm



3

-ə  bərabər  olub,  heç  bir  xarici  faktorlardan  –  temperaturdan,  təzyiqdən, 

rütubətdən, aşqarlardan və s. asıdı deyildir. Bu, metallı başqa bir bərk cisimlərdən 

fərqləndirən  əsas  xüsusiyyətlərdəndir.  Metalların  keçiriciliyinin  fiziki  mahiyyətini 

sadələşdirilmiş şəkildə aydınlaşdıraq. 

Bir-birinin  yanında  təqribən  kip  yerləşdirilmiş  külli  miqdarda  arakəsmələrə 

kiçik özəkli qəfəslərə bölünmüş borunu xəyalımıza gətirək. Qəfəsin özəklərinin hər 

birində  bir  atom  yerləşdirək.  Onda  bütöv  bir  çubuq  alınacaqdır.  Indi  bir  anlığa 

çubuqdakı  qəfəsləri  yadımızdan  çıxaraq.  Fikrən  borunu  «elektron»  qazı  ilə 

dolduraq.  Onda  biz  asanlıqla  inanarıq  ki,  metalda  sərbəst  elektronları  tamamilə 

küləksiz  havada  qarmaqarışıq  hərəkət  edən  ağcaqanad  dəstəsinə  bənzətmək  olar. 



 

Hər  bir  ağcaqanad  yuxarı  və  aşağı,  irəli  və  geriyə  hərəkət  etməkdə  sərbəstdir. 



Onlar  mürəkkəb  və  dolaşıq  yollarla  hərəkət  edə  bilərlər.  Lakin  dəstə  bütbvlükdə 

götürüldükdə yerinə sayır. 

Elektrik  sahəsi  tətbiq  etmədikdə  metallik  keçiricilərdə  elektronların  istilik 

hərəkəti təxminən belədir. Tutaq ki, qiymət və istiqamətcə sabit surətdə malik olan 

külək  əsməyə  başlamışdır.  Bu  halda  ağcaqanad  dəstəsi  öz  daxilində  xaostik 

hərəkətini  saxlamaqla  bərabər,  həm  də  küləyin  əsmə  istiqamətində  yerini 

dəyişdirməyə  başlayacaqdır.  Küləyə  qarşı  uçan  ağcaqanadların  sürəti  azalacaqdır, 

külək  istiqamətində  uçanlarınkı  isə  artacaqdır.  Küləyin  gücü  nə  qədər  böyük 

olarsa,  dəstənin  bütövlükdə  istiqamətlənmiş  hərəkət  sürəti  də  bir  o  qədər  böyük 

olacaqdır. 

Qeyd  etmək  lazımdır  ki,  əgər  metallı  sabit  elektrik  mənbəyinin  qütbləri 

arasına daxil etsək, onda onun daxilindəki  sərbəst elektronlarda təxminən belə bir 

hadisə baş verəcəkdir. Elektrik sahəsinin təsiri altında o, küləyin rolunu idarə edir, 

elektronlar  nizamsız  istilik  hərəkətində  iştirak  etməklə  yanaşı,  həm  də  keçiricinin 

bir  başından  o  biri  başına  yola  düşürlər.  Bu  halda  elektrik  cərəyanı,  yəni  elektrik 

yüklərinin istiqamətlənmiş hərəkəti meydana çıxır. 

Biz  yuxarıda  dedik  ki,  metallar  həm  də  yüklü  ionlardan  təşkil  olunmuşlar. 

Onda  müsbət  yüklü  ionlar  öz  yüklərini  dəyişdirirlər.  Çünki,  bu  halda  elektrik 

sahəsinin  təsiri  altında  keçiricinin  özü  hərəkət  etməli  olardı.  Nüvələr  isə 

maddələrin əsas kütləsini təşkil edirlər. Digər tərəfdən, elektron nüvədən təxminən 

2000  dəfə  yüngüldür,  ancaq  onların  elektrik  yükləri  bərabərdir.  Deməli,  elektrik 

sahəsi nüvələrə nisbətən elektronları 2000 dəfə asan hərəkətə gətirə bilər. 

Müasir  fizika  yuxarıda  gətirdiyimiz  faktları  ümumiləşdirərək  belə  bir 

nəticəyə  gəlmişdir  ki,  metallarda  elektrik  cərəyanını  elektronların  istiqamətlənmiş 

hərəkəti yaradır. 

Yarımkeçiricilərdə  də  cərəyanı  həmçinin  yüklü  elektronlar  daşıyırlar. 

Yarımkeçirici  materiallarda  metalda  olduğu  kimi,  müsbət  yüklü  nüvələrdən  və 



 

onları  əhatə  edən  az  miqdar  elektronlarla  bağlıdırlar.  Istilik  yalnız  nüvə  və 



elektronların enerjisini artırır. Onlardan bəziləri istidən o qədər böyük əlavə enerji 

qazanır ki, hətta nüvələrin elektrik sahəsinin onu saxlamağa gücü çatmır. 

Elektronu  nazik  ipə  bağlanıb  fırlanan  daşa,  ipi  rabitə  qüvvəsinə,  fırlatma 

sürətini  isə  temperatura  bənzədək.  Əgər  daşı  bərk  fırlatsaq,  onda  ip  qırılar  və  daş 

uçub  gedər.  Yarımkeçiricilərdə  də  sərbəst  elektronlar  təxminən  belə  formada 

yaranırlar.  Lakin  yarımkeçiricilərdə  istilik  bütün  valent  elektronların  nüvələrinin 

tabeliyindən qurtarmır. Burada nüvələrin əlindən qurtaran valent elektronları yalnız 

nizamsız  istilik  hərəkətinə  görə  başqalarına  nisbətən  xeyli  böyük  enerjisi  olan 

elektronlardır. 

Yarımkeçiricilərdə  sərbəst  elektronların  miqdarını,  metal  elektronlarına 

nisbətən 

xeyli 


böyük 

enerjisi 

olan 

elektronlar 



təşkil 

edir. 


Deməli, 

yarımkeçiricilərdə  sərbəst  elektronların  miqdarının  metal  elektronlarına  nisbətən 

min və  milyon dəfə az olmasına və buna uyğun olaraq elektrik  müqavimətinin bir 

o qədər böyük olmasına da səbəb budur. 

Əgər  biz  bu  mülahizəyə  görə  mis  oksidinin  elektrik  keçirməsinə  aid  riyazi 

tənlik  qurub,  nəzəri  hesablamalar  aparsaq,  onda  nəticə  bizi  təəccübləndirəcəkdir. 

Lakin  elektrik  keçirməni  hesablamadan  alınan  qiymət  təcrübədə  müşahidə  olunan 

həqiqi qiymətdən iki dəfə az alınar. Bu məqsədlə mik oksidinin sağ ucunu elektrik 

batareyasının müsbət qütbünə, sol ucunu isə mənfi qütbünə bağlayaq. 

Tutaq  ki,  xarici  təbəqənin  elektronlarından  biri  müəyyən  səbəbdən  təkan 

almışdır.  Bu  zaman  rabitə  pozulur  və  elektron  sərbəstləşir.  Sərbəstləşmiş  elektron 

elektrik  sahəsi  qüvvəsinə  məruz  qalıb,  sağa  tərəf  yerini  dəyişdirir.  Elektronun 

olduğu  yer  yalnız bir anlığa boş qalır.  Lakin keçən elektronun  yerini o saat başqa 

elektron  –  sol  qonşusundakı  atomun  xarici  təbəqəsindəki  elektron  tutur.  «Köçən» 

bu elektron, ümumiyyətlə böyük enerjiyə malik deyildir. O, heç bir güclü zərbə də 

almamışdır,  sanki  elekrik  sahəsinin  zəif  əsən  küləyi  sadəcə  olaraq  onu  biry  erdən 

başqa qonşu yerə sürüşdürmüşdür. Bu keçiddən sonra həmin b usol atomda boş yer 



Yüklə 300,28 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə