Toshkent davlat transport universiteti

2.8- rasm. Elektron (a) va kovak (b) o’tkazuvchanligining hosil bo’lish modeli

Uni bog’lanishdan uzish uchun kam energiya talab qilinadi va hatto uy temperaturasida ham uni erkin elektron deb qarash mumkin. Bunda margimush tugunidan (atomidan) elektronning uzoqlashishi uni musbat ionga aylantiradi, lekin uni kavak deb qarash mum­kin emas. Chunki kristall panjarada u mustahkam bog’lanishda bo’ladi va kavak kabi ko’cha olmaydi.

Margimushning musbat ioni harakatdagi erkin elektron bilan rekombinatsiyalanishi mumkin. Lekin u elektron tokining miqdoriga deyarli ta’sir etmaydi.
Shunday qilib, ko’rgan misolimizda elektron o’tkazuvchanligi asosiy, kavak o’tkazuvchanligi esa, asosiy bo’lmagan o’tkazuvchanlik bo’ladi. Asosiy o’tkazuvchanligi elektron o’tkazuvchanlikdan iborat bo’lgan kristall p -tur kristall yoki yarim o’tkazgich deyiladi. Jismga o’xshash o’z valent elektronlarini bog’lanishga beruvchi begona element donor modda yoki oddiy donor deb ataladi.
Ikkinchi misolimizda germaniy kristaliga uch va­lentli bor (V) elementa kiritilsin. Bunda Bor atomi qo’shni to’rt germaniy atomi bilan birikkanida bitta bog’lanish o’rni yetishmay qoladi (2.8b-rasm). Elektr jihatdan hosil bo’lgan zaryad yetishmovchiligi (defekt) neytral hisoblanadi. Lekin tashqi issiqlik energiyasi ta’sirida bu defektga qo’shni germaniy kristalidan bog’langan elektron ko’chib o’tishi mumkin. Bunda Bor atomi manfiy ionga aylanib, elektron ko’chgan o’rinda kavak hosil bo’ladi. Shuning uchun hosil bo’lgan asosiy o’tkazuvchanlik - kavak o’tkazuvchanligi bo’lib, elektron o’tkazuvchanligi asosiy bo’lmaydi.
Asosiy o’tkazuvchanligi kavak o’tkazuvchanlik bo’lgan yarim o’tkazgich p- tur yarim o’tkazgich deb ataladi. Uni hosil qiluvchi begona modda - akseptor deyiladi.
Shuni aytish kerakki, yarim o’tkazgichli asboblarda asosiy bo’lmagan tok tashuvchilar o’tkazuvchanligi katta ahamiyatga ega. Ularning hosil bo’lishi va tugatilishi rekombinatsiya markazlari deb atalgan joylarda sodir bo’ladi. Bunday markazlar vazifasini donor yoki ak­septor elementlarning tugunlari - atomlari bajaradi. Shuning uchun begona elementlarning miqdori or­tishi bilan rekombinatsiya markazlari ham ko’payadi va asosiy tok tashuvchilarning yashash vaqti qisqaradi. Bu hol begona elementning miqdori va turini tanlashda albatta hisobga olinishi kerak.
Shunday qilib, biz yuqorida tanishgan o’tkazuvchanlik turlarini hosil qilish usuli va uni tushuntirish juda yuzaki va taqribiydir. Ular asosan zonalar nazariya bilan tekshiriladi va miqdor o’lchovlari kiritiladi.
Biz zonalar nazariyasidan yarim o’tkazgichlarning ayrim xususiyatlarini sifat jihatdan tekshirishda foydalanamiz.