Fizika2 kursi bo’yicha yakuniy nazorat savollari

T = 0 K bo’lgan holda ga teng, ya’ni Fermi sathi taqiqlangan sohaning qoq o’rtasida joylashgan. Temperatura ortishi bilan, agar m_p >m_n bo’lsa, Fermi sathi o’tkazuvchanlik sohasi tubi tomon siljiydi, m_n >m_p bo’lsa, valent sohasi shipi tomon siljiydi. Lekin bu siljishlar shunchalik kichikki, ularni ayrim hollarda e’tiborga olmasa ham bo’ladi

56. 
    Kirishmali yarim o‘tkazgichlarda donor va akseptor satxlar, kirishmali yarim o‘tkazgichlar elektr o‘tkazuvchanligi.
    

Kremniy olmos tipidagi kristall panjaraga ega bo’lgani uchun, bu
panjarada har bir atomning to’rtta eng yaqin qo’shnisi bor, ular bilan 4 ta valent elektronlari orqali kovalent bog’lanishni hosil qiladi.
faraz qilaylik, kremniy kristall panjarasidagi bir qism kremniy atomlari o’rnini 3 valentli Bor (V) atomlari egallagan bo’lsin. 4 ta qo’shni atomlar bilan kovalent bog’lanishni hosil qilish uchun bor atomiga bitta elektron yetishmaydi. Bu yetishmaydigan elektronni qo’shni kremniy atomlaridan olishi mumkin. Bu holda ham qo’shimcha elektronni olish uchun taxminan E_a» 0,01 eV energiya zarur bo’ladi.
To’ldirilmagan bog’lanish kovakni eslatadi va kremniyning valent sohasida bo’sh vakant holatni hosil qiladi. 235 – rasmda bor kirishma atomiga ega bo’lgan kremniyning sohaviy tuzilishi tasvirlangan. Valent sohasi shipining yaqinida E_a» 0,01 eV masofada bor atomining elektronlar egallamagan energetik sathi joylashgan.

56. 
    Kirishmali yarim o‘tkazgichlardagi zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi va Fermi satxi.
    

Hattoki yetarlicha toza bo‘lgan yarimo‘tkazgichlarda o‘zining xususiy energetik sathlarini hosil qiluvchi kirishma atomlari mavjuddir. Bu energetik sathlar, yarimo‘tkazgichning taqiqlangan sohasida valent sohasi shipi va o‘tkazuvchanlik sohasi tubidan har xil masofalarda joylashishi mumkin. Ayrim hollarda, yarimo‘tkazgichga kerakli elektrofizik xususiyatlarni berish uchun, ataylab, kirishma atomlarini kiritadilar.
Kirishma atomlarining energetik sathlarining asosiy turlarini ko‘rib chiqamiz.
Донор сатҳлар
Kremniy olmos tipidagi kristall panjaraga ega bo‘lgani uchun, bu panjarada har bir atomning to‘rtta eng yaqin qo‘shnisi bor, ular bilan 4 ta valent elektronlari orqali kovalent bog‘lanishi hosil qiladi. Kremniy panjarasining tekislikdagi shartli ravishda ko‘rinishi 4 – rasmda tasvirlangan. Faraz qilaylik, kremniy kristalida bir qism kremniy atomlari o‘rniga beshvalentli mishyak atomlari joylashtirilgan bo‘lsin. 4 ta qo‘shni atomlar bilan kovalent bog‘lanishni o‘rnatish uchun mishyak atomi 4 ta valent elektronlarini sarflaydi, beshinchi elektron bu bog‘lanishlarni o‘rnatishda qatnashmaydi.

56. 
    Kirishmali yarim o‘tkazgichlar elektr o‘tkazuvchanligi va uning haroratga bog‘lanishi.
    

Aynimagan kirishmali yarim o’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligining temperaturaga bog’liqligi, xususiy yarim o’tkazgichdagiga o’xshash, asosan tok tashuvchilar kontsentratsiyasining temperaturaga bog’liqligi bilan aniqlanadi.
248 - rasmda kirishmali yarim o’tkazgich o’tkazuvchanligining temperaturaga bog’liqlik chizmasi keltirilgan. Bu chizmani uchta xarakterli sohalarga ajratish mumkin: ab, bc, va cd.
“ab” soha past temperaturalar sohasiga taalluqli bo’lib, kirishma sathlarining elektronlardan kambag’allashish temperaturasigacha (T_k) davom etadi. Bu sohada, tok tashuvchilar kontsentratsiyasi quyidagicha ifodalanadi:

56. 
    Chiqish ishi.
    

Metallning kristall panjarasini tashkil etuvchi musbat ionlar, kristall panjarada tugunlardan o’tuvchi to’g’ri chiziq bo’ylab davriy qaytariladigan musbat potentsialli elektr maydonini hosil qiladi
Qo’pol hatolik bo’lsa ham, bu davriy potentsialni metallning barcha nuqtalarida o’zgarmas hisoblab, o’rtacha V₀ ga teng deb olamiz. Bu maydonga kiritilgan erkin elektron manfiy potentsial energiyaga ega bo’ladi: