Yarımkeçiricilər elektrik keçiriciliyinə görə metal və dielektriklər arasında olan maddələr. Yarımkeçiricilər xix-cu əsrin ikinci yarısından məlum olmasına baxmayaraq, yarımkeçiricilər fizikası kvant mexanikasının və zona (zolaq)

Təqdimat
Qrup- 227.7
Fənn-Fizika 1
Tələbə- Novruzlu Məmməd
Müəllimə- Sadiq Xavər
Mövzu – Yarımkeçiricilər
Yarımkeçiricilər - elektrik keçiriciliyinə görə metal və dielektriklər arasında olan maddələr.Yarımkeçiricilər XIX-cu əsrin ikinci yarısından məlum olmasına baxmayaraq, yarımkeçiricilər fizikası kvant mexanikasının və zona (zolaq) nəzəriyyəsinin yaranmasından sonra sürətlə inkişaf etməyə başladı. Bərk cisimlərin metallara, yarımkeçiricilərə və dielektriklərə ayrılmasının elektron mexanizmi və əsas xassələri (elekrtik, optik və s.) bu nəzəriyyəyə əsaslanır.
Yarımkeçiricilər öz elektrik keçirmə xassələrinə görə, keçiricilərlə dielektriklər arasında olub, 3 qrupa ayrılır:
1. İon yarımkeçiriciləri – bunlarda elektriki keçirən hissəciklər ionlardır;
2. Elektron yarımkeçiriciləri – bundarda elektriki keçirən hissəciklər elektronlardır;
3. Qarışıq yarımkeçiricilər – bunlarda elektriki keçirən hissəciklər həm ionlar, həm də elektronlardır.
Ikinci növ keçiricilərdə olduğu kimi, ion yarımkeçiriciləri də elektrik sahəsi qüvvəsi altında müsbət və mənfi ionlar elektrodlara doğru hərəkət edərək elektrik cərəyanını əmələ gətirir, beləliklə də yarımkeçiricilərin kimyəvi parçalanmasına səbəb olur. Ion yarımkeçiricilərində dielektriklərdən fərqli olaraq adi temperaturda istilik hərəkəti nəticəsində kristalda ion öz yerindən qopa bilər. Bununla da elektrikkeçirmə mümkün olur.
Elektron yarımkeçiricilərində isə istilik hərəkəti nəticəsində elektronlar dolu zolaqdan çıxıb boş zolağa keçə bilər. Burada elektronlar özlərini sərbəst aparır. Adi temperaturda bu növ yarımkeçiricilərdə sərbəst elektronlar vardır. Lakin yarımkeçiricilərdə bu elektronların konsentrasiyası metallara nisbətən çox azdır. Yarımkeçiricinin keçiriciliyinin işığa həssas olması, onların bir sıra texniki tətbiqlərinin əsasını təşkil edir. Yarımkeçiricinin fiziki xassələri kənar atomların - aşqarların təbiətindən və konsentrasiyasından kəskin asılıdır (xüsusilə aşağı temperaturlarda).
Aşqarlar və digər defektlər real kristallarda həmişə mövcuddur.
Tələb olunan xassəli yarımkeçiricilərdə əvvəlcə aşqarlardan təmizlənir, sonra isə kristala müəyyən aşqarlar vurulur- legirlənir. Aşqar atomları qadağan olunmuş zonada diskret enerji səviyyələri yaradır.
Aşqarlar əsasən iki növdür: donorlar və akseptorlar. Keçirici zonanın dibinə yaxın diskret səviyyələr əmələ gətirən aşqarlar donor, valent zonasının yuxarısına yaxın diskret səviyyələr əmələ gətirən aşqarlara isə akseptor deyilir. Ge və Si kristalında Sb, As elementləri donor, Jn, Ga elementləri isə akseptor səviyyələri yaradır.
Akseptor aşqarları isə asanlıqla valent zonasından elektron qəbul edir və deşik yaradır. Donor aşqarı olan yarımkeçiricinin elektrik keçiriciliyi aşağı temperaturlarda (məxsusi keçiricilik başlamamış) yalnız elektronlarla, akseptolu yarımkeçiricilərdə isə deşiklərlə təyin olunur. Odur ki, donorlu yarımkeçiricilər elektron və ya n–tip, akseptorlu yarımkeçiricilər isə deşik və ya p-tip yarımkeçiricilər adlanır.
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.
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 enerjiqazanır ki, hətta nüvələrin elektrik sahəsinin onu saxlamağa gücü çatmır.
Diqqətiniz üçün
Təşəkkürlər