D. R. Djurayev, A. A. Turayev, sh sh. Fayziyev, B. A. Hikmatov

Yarim o’tkazgichlarda elektr toki va uning kirishmalarga bog’liqligi.
Yarimo’tkazgichlar — elektr tokini yaxshi o’tkazuvchi moddalar (o’tkazgichlar, 
asosan metallar) va elektr tokini amalda o’tkazmaydigan moddalar (izolyatorlar 
yoki dielektriklar) orasidagi oraliq vaziyatni egallagan moddalar sinfi. 
Yarimo’tkazgichlarning xossalari va xarakteristikalari ularning tarkibidagi 
kirishmalarning mikroskopik miqdoriga kuchli bog’langandir. Yarimo’tkazgich 
tarkibidagi kirishma miqdorini protsentning o’n millionli ulushlaridan to 0,1 — 1% 
gacha o’zgartirib, uning elektr o’tkazuvchanligini millionlarcha marta oshirish 
mumkin. Yarimo’tkazgichlarning boshqa bir muhim xossasi shundaki, ularda 
elektr tokini o’tkazishda faqat manfiy zaryadlar — elektronlar emas, balki (qiymati 
elektron zaryadiga teng) musbat zaryadlar — kovaklar ham qatnashadi (7.1-rasm) 

---

154 
7.1- rasm. O’tkazuvchan va valent zona. 
Misol uchun yarim o’tkazgichning tipik vakili bo’lgan germaniyni qaraylik. 
Uning tartib nomeri 32 va to’rtta elektron qobig’i mavjud: 1-qobig’ida 2 ta; 2-
qobig’ida–8ta, 3-qobig’ida–18ta, 4-qobig’ida esa 4 ta elektron joylashgan (7.2-
rasm).
Uchta ichki qobiqdagi elektronlar turg’un bo`lib, kimyoviy reaksiyalarda 
ishtirok etmaydi. Oxirgi to’rtinchi qobig`’dagi elektronlar esa atom yadrosi bilan 
juda kuchsiz bog’langan. (7.2-rasm)
7.2-rasm. Germaniy atomining tuzilishi. 

---

155 
Aynan shu elektronlar elementning boshqa atomlarning nechtasi bilan 
kimyoviy bog’lanishga kira olish qobiliyatini ko’rsatib mazkur elementning 
valentligini aniqlaydi. Shuning uchun ham oxirgi qobiqdagi elektronlarga tashqi 
yoki valentli elektonlar deyiladi. Tashqi qobiqda to’rtta elektroni mavjud bo’lgan 
germaniyning valentligi too’rtga teng. Mazkur atomga boshqa atomlar 
yaqinlashganida valent elektronlar boshqa atomning valent elektronlari bilan oson 
ta’sirlashadi va kimyoviy bog’lanish hosil qiladi. Atom qobig’iga ma’lum energiya 
berilganda atomnig ionlashuvi ro’y berishi mumkin. Aynan so’nggi qobiqdagi 
elektronni ozod qilish uchun eng kam energiya taqozo qilinadi. Germaniy, kremniy 
va yarim o’tkazgichlarning boshqa bir qancha vakillari kristall moddalar 
hisoblanadi. Ularning atomlari ma’lum qonuniyatlarga muvofiq joylashgan bo’ladi. 
Agar hech qanday kirishmalar mutlaqo bo’lmagan ideal yarimo’tkazgich 
kristallni olsak, uning elektr tokini o’tkazish xususiyati xususiy elektr 
o’tkazuvchanlik deb ataluvchi kattalik bilan aniqlanadi. Kimyoviy jihatdan toza 
yarim o’tkazgichlar xususiy yarimo’tkazgichlar deb ataladi. Ularga bir qator 
kimyoviy toza elementlar (germaniy - Ge, kremniy - Si, selen - Se, tellur - Te) va
kimyoviy birikmalar (galliy arsenidi - GaAs, indiy arsenidi - InAs, indiy 
antimonidi - InSb, Karbid kremniy - SiC va xokazolar) kiradi. 
Yarimo’tkazgich kristallda atomlar tashqi elektron qobig’i elektronlari 
yordamida o’zaro bog’langan. Atomlarning issiqlik tebranishlari vaqtida issiqlik 
energiyasi bog’lanish hosil qiluvchi elektronlar orasida notekis taqsimlangan 
bo’ladi. Ayrim elektronlar o’z atomidan uzilib ketish va kristallda erkin ko’cha 
olish imkonini beradigan yetarli miqdordagi issiqlik energiyasiga ega bo’lib olishi 
mumkin (boshqacha aytganda, ular o’tkazuvchanlik zonasiga o’tadi). Elektronning 
bunday uzilib ketishi atomning elektr neytralligini buzadi, unda ketib qolgan 
elektron zaryadiga miqdoran teng musbat zaryad vujudga keladi. Elektrondan 
bo’shab qolgan bu holatni kovak deyiladi. Bo’sh holatni (vakant joyni) qo’shni 
bog’lanishdagi elektron egallashi mumkin bo’lgani sababli kovak ham kristall 
ichida ko’chib yura oladi va u musbat zaryadli tok tashuvchilik vazifasini o’taydi.

---

156 
Tabiiyki, bunday sharoitda elektronlar va kovaklar teng miqdorda vujudga 
keladi va bunday ideal kristallning elektr o’tkazuvchanligini ham musbat, ham 
manfiy zaryadlar bir xilda belgilaydi. 
Agar asosiy yarimo’tkazgich atomi o’rniga tashqi elektronlar qobig’ida 
asosiy yarimo’tkazgich atomiga nisbatan bitta elektron ortiq bo’lgan kirishma 
atomi joylansa, u holda bunday elektron kristalldagi atomlararo bog’lanish tashkil 
qilish uchun kerakmasdek, o’z atomi bilan zaif bog’langandek bo’lib qoladi. Uni 
o’z atomidan ajratib yuborish va erkin elektronga aylantirish uchun yakka atomdan 
ajratish uchun kerak bo’ladiganidan o’nlarcha marta kam energiya yetarlidir. 
Bunday kirishmalarga donor kirishmalar, ya’ni “ortiqcha” elektron beradigan 
kirishmalar deyiladi. (7.3-rasm) 
Elektronidan ajralgan kirishma atomi, tushunarliki, musbat zaryadlanadi, 
ammo bu holda kovak paydo bo’lmaydi, chunki faqat atomlararo to’lmagan 
bog’lanishdagi elektron vakansiyasi kovak bo’la oladi, mazkur holda esa barcha 
bog’lanishlar to’ldirilgan. Bu musbat zaryad o’z atomi bilan bog’langanligicha 
(harakatsiz) qoladi va elektr o’tkazish protsessida qatnasha olmaydi. 
Yarimo’kazgichga tashqi elektronlar qobig’ida asosiy modda atomiga nisbatan 
kamroq elektron bo’lgan kirishma kiritilsa, u to’lmagan bog’lanishlar, ya’ni 
kovaklar paydo bo’lishiga olib keladi. Yuqorida aytilganidek, bu vakansiyani 
qo’shni bog’lanishdagi elektron egallashi mumkin bo’lib, bunda kovak kristall 
bo’yicha erkin ko’chish imkonini oladi. Elektronni “qabul qiluvchi” bunday 
kirishmalarga akseptor kirishmalar deyiladi. (7.4-rasm) 
U yoki bu tipdagi kirishmalar miqdori oshgan sari kristallning elektr 
o’tkazuvchanligi borgan sari ravshan ifodalanadigan elektron yoki kovak 
o’tkazuvchanlik bo’lib qoladi. Negativ va positiv degan lotin so’zlarining birinchi 
harflari bilan muvofiq ravishda elektron elektr o’tkazuvchanlikka n-tip, kovak 
elektr o’tkazuvchanlikka p-tip elektr o’tkazuvchanlik deyiladi.

---

157 
7.3-rasm.
7.4-rasm. 
Shu yo’sinda mazkur yarimo’tkazgich uchun harakatchan zaryad 
tashuvchilarning qaysi tipi asosiy, qaysinisi asosiy emasligi ta’kidlanadi. 
Kirishmalar mavjudligidagi (ya’ni kirishmali) elektr o’tkazuvchanliklar kristallda 
avvalgidek ikki tipdagi tashuvchilar qolaveradi: yarimo’tkazgichga asosan 
kirishmalar kiritish hisobiga paydo bo’lgan asosiy tashuvchilar va issiqlik harakati 
taqozo qilgan asosiy bo’lmagan tashuvchilar bo’ladi. Muayyan yarimo’tkazgich 
uchun ma’lum temperaturada 
dagi elektronlar soni (konsentratsiyasi) 
n
va 
kovaklar soni 
p
ko’paytmasi o’zgarmas miqdorlari soni bo’lishini ta’kidlab o’tish 
lozim. Bu kirishmalarni kiritish hisobiga mazkur tipdagi tashuvchilar 
konsentratsiyasini bir necha marta orttirib, boshqa tipdagi tashuvchilar 
konsentratsiyasini o’shancha marta kamaytirish demakdir. Yarimo’tkazgichlaming 
yuqorida bayon qilinganlardan kelib chiqadigan muhim xossasi ularning 
temperaturaga va nurlanishga kuchli sezgirligidir. Temperatura ko’tarilgan sari 
kristallda atomlaming tebranishlari o’rtacha energiyasi ortadi va tobora ko’proq 
miqdorda bog’lanishlar uziladi. Tobora yangi va yangi elektronlar hamda kovaklar 
juftlari paydo bo’ladi. Yetarlicha yuqori temperaturalarda xususiy issiqlik 
o’tkazuvchanlik kirishma o’tkazuvchanligi bilan tenglashadi, hatto undan oshib 

---

158 
ketadi. Kirishmalar konsentratsiyasi qancha yuqori bo’lsa, bu effekt shuncha 
yuqoriroq temperaturada sodir bo’ladi.