Yarim o’tkazgich materiallaridagi nuqsonlar

 Yarim o’tkazgich materiallaridagi nuqsonlar 
 
Metallardan farqli holda nuqsonlar yarim o‘tkazgich materiallarining barcha 
fizik xossalariga juda katta ta‘sir ko‘rsatadi. Shuning uchun nuqsonlar tabiatiga va 
konsentratsiyasiga qarab, yarim o‘tkazgich materiallarining xossalarini maqsadli 
boshqarish mumkin. Yarim o‘tkazgich materiallaridagi nuqsonlar o‘lchamlariga 
qarab, xuddi boshqa qattiq jismlar kabi nuqtaviy, chiziqli va hajmli nuqsonlarga 
bo‘linadi. Bundan tashqari yarim o‘tkazgich materiallarda nuqsonlar elektrfaol yoki 
elektr neytral holatda bo‘lishi mumkin. Elektr faol nuqson deganda, kristall panjara 
nuqsonlari paydo bo‘lishi bilan undagi tok tashuvchilar miqdori o‘zgaradi, ya‘ni 
elektronlar va kovaklar konsentratsiyasini oshishi yoki kamayishi mumkin.Natijada 
yarim o‘tkazgich materiallarining o‘tkazuvchanligi o‘zgaradi. Bu metallarda 
uchramaydigan hodisadir. Agar nuqsonlar yarim o‘tkazgich materiallarida elektron va 
kovaklarning o‘zgarishiga ta‘sir etmasa bunday nuqsonlarni elektroneytral nuqsonlar 
deb ataladi. 
Elektr faol nuqsonlarga erkin elektronlar va kovaklarni hosil qiluvchi kirishma 
atomlar, vakansiyalar va radiyatsion nuqsonlar kiradi. Erkin elektronlar va 
kovaklarning nuqson bo‘lishiga sabab, erkin elektronlar kovalent bog‘lanishni uzishi 
hisobiga paydo bo‘lganligi sababli bog‘lanishi buzilgan atom musbat zaryadlangan 
ion holiga o‘tadi. Kovak esa, kovalent bog‘lanishi buzilishi hisobiga musbat ionga 
aylangan yarim o‘tkazgich materiallining asosiy atom holidir. Shuni ham ta‘kidlash 
zarurki, kirishma atomlarining hammasi ham elektr faol nuqsonlar bo‘lolmaydi. Agar 
kirishma atomlarining valent elektronlari soni, yarim o‘tkazgich materiallining asosiy 
atom valent elektronlari soniga mos kelsa, bunday atom kovalent bog‘lanishini to‘la 
ta‘minlagani uchun, qo‘shimcha erkin elektronlar va kovaklar hosil qilmaydi. 
Chiziqli nuqsonlarga-Dislokatsiya kiradi. Dislokatsiya ham elektr faol nuqson 
holatlarda uchraydi. Yarim o‘tkazgichlarda nuqsonlarni o‘z tabiatiga ko‘ra 
muvozanatdagi, nomuvozanatdagi va kvazi muvozanatdagi nuqsonlarga bo‘lish 
mumkin. Muvozanatdagi nuqsonlarga berilgan tempratura energiyasi kT, mos 
keladigan kristall panjara nuqsonlariga aytiladi. Kristall o‘stirilayotganda diffuziya 
yo‘li bilan kiritilgan barcha kirishma atomlarining holati, o‘stirilayotgan yoki 
diffuziya qilinayotgan haroratdan past hamma haroratlarda nomuvozanat holatda 
bo‘ladi. Bunday nuqsonlar albatta vaqt o‘tishi bilan asta-sekin o‘z muvozanat 
holatiga qaytishi mumkin. Eksiton deb-o‘zaro bog‘langan va doimo birlashib harakat 
qiladigan elektron va kovaklar juftiga aytiladi. Eksiton o‘ta past haroratlarda mavjud 
bo‘ladi. Eksitonlar elektr faol nuqsonlar emasdir. Yarim o‘tkazgich materiallarida 
kirishma atomlar holati yuqorida ko‘rsatilgandek kirishma atomlari elektr faol va 
neytral holatlarda bo‘lishi mumkin. Elektr faol kirishma atomlar o‘z tabiatiga ko‘ra 3 
xil vaziyatda uchraydi. Agarda kirishma atomlardagi valent elektronlar soni yarim 
o‘tkazgichdagi asosiy atomlarni valent elektronlaridan ko‘p bo‘lsa, ularda 
qo‘shimcha erkin elektronlar paydo bo‘ladi. Bunday atomlar-donor kirishma atomlari 
deb ataladi. Agar kirishma atomlarning valent elektronlarni soni yarim o‘tkazgich 
materiali asosiy atomlarini valent elektronlari sonidan kam bo‘lsa, kovaklar paydo 
qiladi. Bunday kirishma atomlar-akseptor kirishma atomlari deb ataladi. Ba‘zi bir 
kirishma atomlar yarim o‘tkazgich kristall panjarasida elektronlarni kovaklarni ham 
o‘zgarishiga olib kelishi mumkin, bunday kirishma atomlar amfoter kirishma atomlar 
deyiladi.