Bog’lanish kuchlari

Kristallarda energetik sohalarning hosil bo’lishi
Qattiq jismlar fizikasi nazariyasining asosiy masalasi kristallardagi elektronlarning energetik spektrini aniqlashdan iborat. Kristall panjara bo’yicha elektronning harakatini quyidagi Shredinger tenglamasi orqali ifodalash mumkin:


,

bu yerda E – elektronning to’la energiyasi, U – potentsial energiyasi va m – uning massasidir. Agar umumlashgan elektronlar atomlar bilan yetarlicha kuchli bog’lanishni saqlab qolsalar, ularning potentsial energiyasini quyidagi ko’rinishda ifodalash mumkin:

U = U_a + δU,

bu yerda U_a – alohida atomdagi elektronning potentsial energiyasidir

Valentlik va o’tkazuvchanlik sohalari.
Elektronlar egallashi mumkin bo’lgan energetik sohalar E_g taqiqlangan energetik sohalar bilan ajratilgan bo’ladi.
Atomdagi elektronning energiyasi ortishi bilan mumkin bo’lgan energetik sohalar kengligi kattalasha boradi, taqiqlangan sohalar kengligi toraya boshlaydi.
Xuddi shunday tasvir Mendeleev jadvali 2 - guruhining asosiy elementlarida ham hosil bo’ladi.
Olmos tuzilishli ximiyaviy elementlarda energetik sohalar hosil bo’lishi boshqacha kechadi Bu yerda s – va p – energetik sathlardan hosil bo’lgan sohalar bir-biri bilan to’sishib, 2 ga ajraladi, ularning har birida bitta s va uchta p – holat mavjuddir (sr³ – gibrid bog’lanish). Bu sohalar taqiqlangan soha bilan ajralib turadi. Pastdagi elektronlar joylashishi mumkin bo’lgan soha valent soha, yuqoridagisi o’tkazuvchanlik sohasi deb ataladi.


Elektron - kovak (n - p) o’tish
Ikkita yarim o’tkazgich kristallarini bir-biriga to’g’ridan-to’g’ri tekkazish bilan elektron-kovakli o’tish hosil qilish mumkin emas. Chunki kristallar sirti oksidlangan bo’lishi mumkin, bundan tashqari, chegara sirtida yarim o’tkazgichlarning energetik spektriga ta’sir qiluvchi begona kirishmalar atomlari, har xil ifloslanish va nuqsonlar bo’lishi mumkin.
Elektron - kovakli o’tishni hosil qiluvchi, amalda, eng ko’p tarqalgan usullardan biri – diffuziya jarayonidir. Diffuziya jarayoni – gaz, suyuqlik va qattiq holatda bo’lgan kirishma atomlarini yuqori temperaturada yarim o’tkazgich kristall panjarasiga kiritishdan iborat. Masalan, n – turli yarim o’tkazgichga aktseptor kirishmalarini yoki r – turli yarim o’tkazgichga donor kirishmalarini diffuziya usuli orqali kiritishdir.
Kirishmalarning ichkariga qanchalik kirganlik darajasi yoki n - p o’tishning chuqurligi diffuziya jarayoni vaqti va temperaturasiga bog’liqdir.
Ikki turli o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan sohalarni ajratuvchi chegara elektron - kovakli o’tishni bildiradi.