1.7. Məxsusi yarımkeçirici
Kimyəvi təmiz yarımkeçirici maddə məxsusi yarımkeçirici adlanır. Onlara bir sıra kimyəvi təmiz elementlər (Ge, Si, Se, Te və s.) və bir sıra kimyəvi birləşmələr (GaAs, İnAs, CdSe, SiC və s.) aiddir.
Məxsusi yarımkeçicinin enerji diaqramı (zona quruluşu) şək.1.7.1-də göstərilmişdir. T=0K-də belə yarımkeçiricinin valent zolağı tamamilə dolu, keçirici zolağı isə tam boşdur (şək.1.7.1, a). Ona görə də, T=0K- də məxsusi yarımkeçirici dielektrik kimi «sıfır» keçiriciliyə malik olur. Ancaq temperatur artdıqca, valent zonasındakı bəzi elektronlar qadağan zonasını aşmağa kifayət edən enerji qazanır və keçirici zonaya keçir (şək.1.7.1, b). Nəticədə keçirici zonada sərbəst elektronlar, valent zonasında isə boş enerji səviyyələri meydana çıxır. Bu boş səviyyələrə həmin zonadakı digər elektronlar keçə bilər. Əgər belə kristala xarici elektrik sahəsi tətbiq edilsə, keçirici zonadakı və valent zonasındakı elektronlar istiqamətli hərəkət qazanır ki, bu da elektrik cərəyanı yaradır. Beləliklə kristal keçirici olur. Qadağan zonası dar və temperatur yüksək olduqca, kristalda daha çox elektron valent zonasından keçirici zonaya keçir. Bu halda kristall daha çox elektrik kçiriciliyi qazanır.
Şək.1.7.1.
Deyilənlərdən iki mühüm nəticə çıxarmaq olar:
1. Yarımkeçiricilərin keçiriciliyi həyəcanlanma keçiriciliyidir. Bu keçiricilik elektronların xarici təsirlər hesabına valent zonasıından keçirici zonaya keçməsi nəticəsində yaranır. Belə faktor kimi temperatur, işıqlanma, şüalanma və s. ola bilər.
2. Cisimlərin yarımkeçirici və dielektriklərə bölünməsi şərti xarakter daşıyır. Belə ki, aşağı temperaturda dielektrik olan material yuxarı temeperaturda özünü yarımkeçirici kimi aparır.
|
