o’tkazuvchanlik faqat sof yarim o’tkazgiyalar uchun xos bo’lib, uni xususiy elektr
o’tkazuvchanlik deyiladi.
O’tkazuvchanlik zonasidagi elektronlar va valent zonasidagi kovaklar, yaoni elektronini
yo’qotgan bo’sh joylar, Fermi-Dirak taqsimotiga bo’y sunadi:
(1.5.10)
(1.5.11)
Xususiy yarim o’tkazgichlar uchun o’tkazuvchanlik zonasidagielektronlarning
konsentrasiyasi
valent
zonadagi
kovaklarning
konsentrasiyasiga
teng:
n
=
r.
Konsentrasiyalarni xisoblash uchun ye energiyani o’tkazuvchanlik zonasining tubiga nisbatan
o’lchaymiz (E
s
= 0).
O’tkazuvchanlik zonasi tubidan dE energiya intervalini ajrataylik (E, ye+dE). Bu so’ada
joylashgan elektronlar Fermi-Dirak statistikasiga bo’ysunadi va ularni energiya bo’yicha
taqsimlanishi quyidagi ko’rinishda yoziladi,
(1.5.12)
Odatda xususiy yarim o’tkazgichlar
uchun
va (1.5.12) ning maxrajidagi 1 ni
hisobga olmasa ham bo’ladi. U holda
(1.5.13)
Bu ifodani 0 ¸ ¥ oraliida integrallab quyidagi hosil qilamiz
(1.5.14)
Xuddi shunga o’xshash amallarni bajarib valent zonasidagi kovaklarning konsentrasiyasi
uchun
(1.5.15)
ifodani hosil qilish mumkin.
(15.31) va (15.32) lardan, n = r ni inobatga olib, Fermi sat’i
energiyasining qiymatini
topamiz:
(1.5.16)
1.6.2-rasm. Fermi sat’i energiyasini aniqlashga doir grafik
(15.33) ning ikkinchi hadi, birinchisiga nisbatan juda kichik bo’lgani uchun
deb
olish mumkin.
Demak, xususiy yarim o’tkazgichlarda Fermi sat’i (E) taqiqlangan zonaning o’rtasida
joylashadi.
Yarim o’tkazgichning o’tkazuvchi va valent zonalaridagi elektron va kovaklar zaryad
tashuvchilardir. Ma’lumki, o’tkazuvchanlik zaryad tashuvchilarning konsentrasiyasiga
proporsionalbo’ladi, u xolda xususiy yarimo’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligi s
temperatura ortishi bilan ortadi va quyidagi qonuniyat bo’yicha o’zgaradi (15.7-rasm):
s=s
e +
s
k
yok i s=s
0 ye
xr(-DE/2kT). (1.5.17)
