31-mavzu. Butun zanjir uchun om qonuni. Tok manbayining foydali ish koeffitsiyenti

36-mavzu. YARIM O‘TKAZGICHLARDA XUSUSIY O‘TKAZUVCHANLIK. ARALASHMALI O‘TKAZUVCHANLIK
Reja; 1.Yarim o’tkazgichlar haqidagi dastlabki ma’umotlar 2Yarim o’tkazgichlarda xususiy o’tkazuvchanlik 3.Yarim o’tkazgichlarda aralashmali o’tkazuvchanlik
Tabiatda shunday moddalar borki, ularning birlik hajmda elektronlar soni o‘tkazgichlarga nisbatan kam, lekin izolyator (dielektrik)larga nisbatan ko‘p. Shu sababli bunday moddalarni yarimo‘tkazgichlar deb ataldi. Yarimo‘tkazgich moddalarda temperatura ortishi bilan ularning solishtirma qarshiligi kamayadi. Juda past temperaturalarda yarimo‘tkazgich modda dielektrik bo‘lib qoladi.Metallarga yorug‘lik ta’sir etganda ularning elektr o‘tkazuvchanligi deyarli o‘zgarmaydi. Yarimo‘tkazgichga yorug‘lik tushirilganda ularning elektr o‘tkazuvchanligi ortadi.Shunday qilib, yarimo‘tkazgichlarning asosiy farqli tomonlari quyidagilardan iborat:Yarimo‘tkazgichlarning tuzilishi. Xususiy o‘tkazuvchanlikYarimo‘tkazgichlarda elektr tokining tabiatini tushunish uchun, ularning tuzilishini bilish kerak. Buning uchun tarkibida hech qanday chet moddalar bo‘lmagan toza kremniy kristalini qaraylik. Siz 9-sinfda atom tuzilishi bilan tanishgansiz. Unda atomda elektronlar qobiq-qobiq bo‘lib joylashishini ham bilib olgansiz.Kremniy atomida elektronlar qavatlar bo‘yicha joylashganda uning eng tashqi qobig‘ida to‘rtta elektroni joylashadi. Qo‘shni atomlar bir-birini shu elektronlar vositasida tutib turadi.Har bir atom qo‘shni atom bilan o‘zining bitta elektroni orqali bog‘lanadi. Natijada ikkita atom o‘zaro ikkita elektron orqali bog‘lanadi. Bunday bog‘lanishni kovalent bog‘lanish deyiladi.Kovalent bog‘lanishda qatnashayotgan elektronlarni valent elektronlar deb ham yuritiladi. Demak, valent elektronlar butun kristall atomlariga tegishli bo‘ladi.Elektron o‘tkazuvchanlik. Past temperaturalarda juft elektronlar hosil qilgan bog‘lanish kuchli bo‘lib, uzilmaydi.Shu sababli past temperaturalarda kremniy elektr tokini o‘tkazmaydi. Temperatura ko‘tarilganda valent elektronlarning kinetik energiyasi ortadi. Ayrim bog‘lanishlar uzila boshlaydi. Ulardan ayrimlari borib-kelib, yurgan yo‘lidan chiqib, metalldagi kabi erkin elektronga aylanadi. Mazkur elektron-lar elektr maydoni ta’sirida yarimo‘tkazgich bo‘ylab ko‘chadi va elektr tokini hosil qiladi (9.5-rasm).

Erkin elektronlarning ko‘chishi tufayli yarimo‘tkazgichda tok hosil bo‘lishiga elektron o‘tkazuvchanlik yoki qisqacha n-turdagi o‘tkazuv-chanlik (lotin. negativus – manfi y) deyiladi.Kovakli o‘tkazuvchanlik. Kovalent bog‘lanishda qatnashgan elektron chiqib ketgan joyda kovak hosil bo‘ladi. Neytral atomdan manfi y zaryadli elektron chiqib ketgan joy musbat zaryadga ega bo‘ladi.
Bo‘sh kovakni kovalent bog‘lanishdagi boshqa elektron kelib berkitadi. Lekin endi kovak boshqa joyda paydo bo‘ladi. Shunday qilib, elektronning bir joydan ikkinchi joyga ko‘chishida, kovaklarning ham nisbatan ko‘chishi ro‘y beradi.Elektr maydoni bo‘lmaganda elektronlarning va shunga mos kovaklarning ko‘chishi tartibsiz bo‘ladi.Elektr maydoni qo‘yilganda erkin elektronlar bir tomonga, kovaklar ikkinchi tomonga ko‘chadi. Xuddi shunday yarim o‘tkazich boshida hosil bo‘lgan kovakka qo‘shni atomdan elektronning sakrab o‘tishida musbat zaryadli kovak o‘tkazgichning oxiri tomon siljiydi (9.6-rasm). Bunday o‘tkazuvchanlikni yarimo‘tkazgichlarning kovakli o‘tkazuvchanligi yoki qisqacha p-turdagi o‘tkazuvchanlik (lotin. positivus – musbat) deyiladi.

Shunday qilib, sof (hech qanday aralashmalarsiz) yarimo‘tkazgichlarda erkin elektronlarning harakati bilan bog‘liq elektron o‘tkazuvchanlik, kovaklar harakati bilan bog‘liq kovakli o‘tkazuvchanlik bo‘ladi. Aralashmalarsiz, sof yarimo‘tkazgichdagi o‘tkazuvchanlikni xususiy o‘tkazuvchanlik deyiladi. Bunda mazkur moddadagi elektron va kovakli o‘tkazuvchanlik deyarli teng bo‘ladi.