Yarimo‘ tkazgichlarda kontakt hodisalar

3.2. Yarim o‘tkazgichlarda toktashuvchilar tabiati
Yarim o‘tkazgichlarda kimyoviy bogManish asosan kovalent bogManish boMganligi sababli, hamma valent elektronlar kimyoviy bogManishda toMa qatnashadi. Demak bunday materiallarda erkin elektronlar boMmaydi. Erkin elektronlar boMishi uchun, kimyoviy bogManishga qatnashayotgan valent elektronlar kimyoviy bogManishni uzishi va o‘z atomidan uzoqlashishi kerak. Buning uchun elektron ma’ium miqdorda bogManish energiyasirti uzishiga yetarli energiyani olishi lozim. Bu energiya yoki issqlik yorugMik energiyasi boMishi mumkin. 0 ‘ta past tempraturalarda valent elektronlar erkin elektronlar holatiga o‘tish ehtimolligi juda kam boMganligi uchun, yarim o‘tkazgich materiallar juda yaxshi dielektrik holatiga o‘tadi. Endi bunday materiallarda o‘tkazuvchanlik boMishi uchun kovalent bogManishda ishtirok etayotgan valent elektronlar ozod etilishi lozim. Bunday elektronlar erkin elektronlar holatiga o‘tadi, chunki o‘z atomidan uzoqlashgan bu elektronlarni boshqa hech qanday atomlar yutib olinishi mumkin emas. Chunki ulaming hammasining tashqi elektron qobiqlari toMgan. Demak, yarim o‘tkazgichlarda valent elektronlaming ikki holati mavjud boMar ekan-bu kovalent bogManishda qatnashgan bogMangan holati va bogManishdan uzilgan erkin boMgan holati. Elektronlaming bogMangan holatini valent soha, erkin holatini esa o‘tkazuvchanlik sohasida deb qabul qilingan. BogMangan valent elektronlarni erkin holatga olib chiqish uchun lozim boMgan energiya elektroning bogManish energiyasini uzish uchun kerak boMgan energiyani taqiqlangan soha kengligi deb ataladi. Haqiqatdan ham, yarim o‘tkazgichning asosiy atomlarining valent elektron lari bogMangan yoki erkin holatda boMadi. Demak, berilgan energiya elektronni ozod qilishga yetarli boMmasa, elektron o‘zi bogMangan holatiga qolaveradi, ya’ni u bunday energiyani qabul qilmaydi.
Endi kovalent boglanishni uzib ketgan erkin elektron hisobiga musbat zaryadlangan, bog'lanishi to'liq bo‘lmagan atom qoladi. Bu atom o‘zidagi kovalent bog'lanishni to'ldirish uchun qo‘shni atomlardan elektron olishi mumkin, go‘yoki musbat zaryadlangan ion o‘z o'midan boshqa joyga siljib qolgandek boMadi. Demak zaryad ko‘chmoqda, ya’ni eiektr toki hosil qilindi. Shuning uchun yarim o'tkazgich materiallar asosiy atomlar musbat zaryadlangan va kovalent bogManish buzilgan holatini biz “kovak”, yangi turdagi tok tashuvchilar deb qabul qilamiz. Demak yarim o'tkazgichlarda metallardan farqli holda 2 xil tok tashuvchilar elektron va kovaklar mavjud. Shuning uchun ham bunday materiallarda eiektr o'tkazuvchanlik:
. Donor hamda akseptorli kirishma atomlari mavjud boMgan yarim o‘tkazgich!ar Juda ko‘p hollarda yarimo‘tkazgichlarda bir vaqtning o‘zida ham donor ham akseptor kirishma atomlari mavjud boMadi. Bu kirishma atomlar konsentratsiyasining nisbatiga qarab, agar Nc, » N d material ptur, agar Na« N (l material и-tur, agar Nava N(i lar yetarli darajada birbiriga yaqin boMganda bunday materiallami kompensatsiyalangan yarimoMkazgichlar deb nomlanadi. Bunday xildagi materiallarda donor kirishma atomlari hosil qilgan erkin elektronlar akseptor kirishma atomlari valent sohasida hosil qilgan erkin kovaklar bilan rekombinatsiyalashib, akseptor va donor kirishma atomlarining oMkazuvchanlikka ta’sirini kamaytiradi. Bunday yari mo‘tkazgich larda quyidagi holatlar namoyon boMadi. 1) Donor kirishma atomlar konsentratsiyasi, akseptor kirishmaatomlar konsentratsiyasi teng Nd=N«. holatda donor kirishma atomlari hosil qilgan oMkazuvchanlik sohasidagi barcha elektronlar, akseptor kirishma atomlari hosil qilgan valent sohasidagi barcha kovaklar bilan toMa rekombinatsiyalashadi, oMkazuvchanlik va valent sohalarda kirishma atomlar hosil qilgan elektron va kovaklar qolmaydi va neytrallik tenglamasi