U. U. Iskandarov, O. S. Rayimdjanova, M. A. Akbarova, S. J. Yo‘lchiboyeva

I- BOB 
YARIMO‘TKAZGICHLI MATERIAL HAQIDA TUSHUNCHA VA ULARNING 
TUZILISHI. O‘TKAZISH TURLARI. 
1.1 Ichki va tashqi o’tkazuvchanlik. 
Yarim o'tkazgichш elementlarning oʻtkazuvchanligi metall hamda dielektriklar 
orasidagi moddalardir. Masalan yoritish, isitish va hokazlar natijasida keng oraliqda 
oʻzgartira olish xususiyatiga ega. Yarimoʻtkazgichlar elektronika va mikroelektronikada juda 
keng qoʻllanilib, zamonaviy elektr jihozlarning deyarli hammasi - kompyuterlardan tortib toki 
turli aloqa qurilmalari barchasi yarimoʻtkazgichli texnologiyaga asoslangan. Eng keng 
qoʻllaniladigan yarimoʻtkazgich moddalar kremniy va germaniy boʻlib, ularda boshqa 
moddalar ham keng qoʻllaniladi.
Yarimoʻtkazgichlar — elektr tokini yaxshi oʻtkazuvchi moddalar (oʻtkazgichlar, 
asosan, metallar) emas ular elektr tokini amalda oʻtkazmaydigan moddalar (dielektriklar) 
orasidagi joylashgan oraliq vaziyatni egallaydigan moddalar. Mendeleyev davriy sistemasida 
II, III, IV, V va VI guruhlarda joylashgan koʻpchilik elementlar. Ularning bir qator 
birikmalari yarimo'tkazgichlar jumlasiga kiradi. Ular yadrosida ham metallardagi kabi elektr 
oʻtkazuvchanlik elektronlarning harakati yuzaga keladi. Biroq elektronlarning harakatlanish 
sharoitlari metallar atom va yadroda turlicha boʻladi. Yadro quyidagi asosiy xususiyatlarga 
ega: yadroning elektr oʻtkazuvchanligi temperatura koʻtarilishi bilan ortib boradi. (mas, 
temperatura 1 K ga ortganda Ya.ning solishtirma oʻtkazuvchanligi 16—17 marta ortadi); 
yadroning elektr oʻtkazuvchanligida erkin elektronlardan tashqari atom bilan bogʻlangan 
elektronlar ham ishtirok etadi (baʼzi hollarda bogʻlangan elektronlar asosiy rol oʻynaydi); sof 
yadroga oz miqdorda qoʻshilma (primes) kiritib, uning oʻtkazuvchanligini keskin oʻzgartirish 
mumkin (masalan, 0,01% qoʻshilma kiritilganda yadroning oʻtkazuvchanligi 10000 marta 
ortib ketadi).

Quyi temperaturalarda yadroning solishtirma qarshiligini juda katta boʻladi deyish 
mumkin va amalda esa ular izolyator hisoblanadi, biroq temperatura ortishi bilan ularda 
zaryadlarni tashuvchilarining konsentratsiyasi keskin ortib ketadi. Masalan, sof kremniyda 
(Si) 20° temperaturada erkin elektronlar konsentratsiyasi ~10
17 
m
-3
boʻlsa. 700° da 10
24
m
-3
gacha, yaʼni million-martadan koʻpga ortadi. Yadroda erkin elektronlar konsentratsiyasining 
temperaturaraga bunday keskin bogʻlikligi oʻtkazuvchan elektronlari issiqligi harakati 
taʼsirida hosil boʻlishini koʻrsatadi. Yarimoʻtkazgich modular kristallida atomlar valent 
elektronlari yordamida oʻzaro bogʻlangan. Atomlarning issiqlik tebranishlari vaqtida issiqlik 
energiyasi valent elektronlar orasida notekis taqsimlanadilar. Ayrim elektronlar oʻz atomi 
bilan bogʻlanishni uzib chiqib, kristallda erkin koʻchib yurish imkonini bera oladigan yetarli 
miqdordagi issiqlik energiyasiga ega boʻlib qolishi va erkin elektronlarga aylanishadi.
Tashqi elektr maydon boʻlmasabu erkin elektronlar tartibsiz harakat qiladi. Elektr 
maydon taʼsirida esa maydonga qarshi yoʻnalishda tartiblangan harakatga keladi. Bu holat 
yadroda tok hosil qiladi. Erkin elektronlar yuzaga keltirgan oʻtkazuvchanlik elektron yoki p-
turdagi oʻtkazuvchanlik deb ataladi. Bogʻlangan elektronning oʻz atomini "tashlab chiqib 
ketishi" atomning elektr neytralligini buzib, unda "ketibgan" elektron zaryadiga miqdoran 
teng musbat (+) zaryad — “teshik (g’ovak)” vujudga keladi. Tashqaridan elektr maydoni 
boʻlmaganda elektronlar ham, teshiklar (g’ovak) ham tartibsiz harakatda bo’ladi, tashqaridan 
ta’sir etuvchi elektr maydon boʻlganda esa elektronlar maydonga qarshi, teshiklar (g’ovak) 
maydon boʻylab koʻchadi. Teshiklarning koʻchishi bilan bogliq oʻtkazuvchanlik teshikli yoki 
n-turdagi oʻtkazuvchanlik deyiladi. Erkin elektronlar soni bilan teshiklar soni bir-biriga teng 
deb tushuniladi. Aniqlanishicha, ularning harakatlanish tezligi ham bir xildir. Yadroagi tok 
ayni vaqtda ham elektron, ham teshikli oʻtkazuvchanlikdan tarkib topadi. Bunday electron-
teshikli “g’ovakli” oʻtkazuvchanlik Yadroning xususiy oʻtkazuvchanligi deyiladi. Xususiy 
oʻtkazuvchanlik sof yadroda kuzatiladi. Ammo tabiatda esa sof yadro yoʻq. Baʼzi 
qoʻshilmalar yadroni erkin elektronlar bilan boyitadi, boshqa baʼzi qoʻshilmalar teshiklar 
bilan boyitadi. Yadrolarda yuzaga keladigan bunday oʻtkazuvchanlik turi qoʻshilmali 
oʻtkazuvchanlik deyiladi.

Agar asosiy yadro atomining oʻrnida elementlar Mendeleev davriy sistemasidagi undan 
keyingi guruhda turgan element atomi kiritilsa, bu qoʻshilma (dirikma) atomning bitta valent 
elektroni atomlararo bogʻlanishda ishtirok etmaydi va erkin elektronlar safiga qoʻshiladi, 
binobarin, i turdagi oʻtkazuvchanlik ortadi. Va, aksincha, undan oldingi oʻrinda turgan 
element atomi kiritilsa, atomlararo toʻla bogʻlanishda 1 ta elektron yetishmaydi, teshik hosil 
boʻladi. Bunda r tip oʻtkazuvchanlik ortadi. Qoʻshimcha birinchi holda donor (elektron 
beruvchi) qoʻshilma, ikkinchi holda esa akseptor (elektron oluvchi) qoʻshilma deb ataladi.
Shunday 
qilib, 
yadroning 
elektr 
oʻtkazuvchanligi xususiy va aralashmali 
oʻtkazuvchanliklar yigʻindisidan iboratdir. Yuqori tralarda xususiy oʻtkazuvchanlik, past 
tralarda esa qoʻshilmali oʻtkazuvchanlik asosiy rol oʻynaydi.

Download 2,84 Mb.