Yarim o’tkazgichlarda fizik hodisalar
1 O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI SHAROF RASHIDOV NOMLI SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI FIZIKA FAKULTETI FIZIKA YO’NALISHI Qattiq jism lar fizikasi kafedrasi Fan : Qattiq jismlar fizikasi Mavzu: Yarim o’tkazgichlarda fizik hodisalar. Bajardi : Tugalova G Qabul qildi : S.Q.Axrorov KURS ISHI
2 Samarqand – 2022 REJA: I. Kirish II. Asosiy qism 1. O’tkazgichlar,dielektriklar va yarimo’tkazgichlar . 2. Yarimo’tkazgichlar . 3. Yarimo’tkazgichlar turlari . 4. Yarimo’tkazgich li asboblar . III. Xulosa IV. Foydalanilgan adabiyotlar
3 KIRISH O‘zlarining elektr o‘tkazuvchanlik xossalariga qarab qattiq jismlar metallarga (o‘tkazgichlarga), yarim o‘tkazgichlarga va dielektriklar (izolyatorlar)ga bo‘linadi. Yarim o‘tkazgichlarga esa valent zona elektronlar bilan to‘lgan bo‘lib, agar elektronlar o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tmasa, ular erkin bo‘lmaydi (1b -rasm). Bu zona valent zonadan Δ E~0,1 2eV energetik masofada joylashgan bo‘ladi, unda Δ E – taqiqlangan zonani ng eni. Agar elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tmasalar, tashqi elektr maydon ta’siri bilan tok hosil bo‘lmaydi. Yarim o‘tkazgichda elektr toki hosil bo‘lishi uchun, ma’lum tashqi faktor (temperatura, yorug‘lik va h.k.) yordamida elektron lar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tgan bo‘lishi kerak. Amaliyotda keng qo‘llaniladigan o‘tkazgich elektr simi. Bitta yoki bir necha tomirli simlardan iborat bo‘lgan metall o‘tkazgich elektr simi deyiladi. Tovar sifatida ishlab chiqarilgan va serv is sohasida keng foydalanadigan elektr simlar quyidagi turlarga bo‘linadi: izolyatsiyalangan, izolyatsiyalanmagan elektr simi; cho‘lg‘ambop elektr simi; montaj simlari, elektr shnurlari, uzaytirgich (udlinitel) va boshqa turlarga bo‘linadi
4 2.1.O‘tkazgichlar, dielektriklar va yarim o‘tkazgichlar O‘zlarining elektr o‘tkazuvchanlik xossalariga qarab qattiq jismlar metallarga (o‘tkazgichlarga), yarim o‘tkazgichlarga va dielektriklar (izolyatorlar)ga bo‘linadi. Metallar energetik zonalari elektron bilan to‘la band qilinmagan bo‘ladi (1a -rasm) va ularga tashqaridan kuchsiz elektr maydon ta’sir etsa, elektronlar yuqorida joylashgan uzluksiz bo‘sh o‘tkazuvchanlik zonalariga o‘tib olib, ma’lum yo‘nalishda harakat qiladi va elektr toki hosil bo‘ ladi. Sababi metallarda valent va o‘tkazuvchanlik energetik zonalar bir -birlari bilan “chaplashib” uzluksiz zona hosil qilgan bo‘ladi. Δ E<2eV Δ E>2eV a) b) v) Yarim o‘tkazgichlarga esa valent zona elektronlar bilan to‘lgan bo‘lib, agar elektronlar o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tmasa, ula r erkin bo‘lmaydi (1b - rasm). Bu zona valent zonadan Δ E~0,1 2eV energetik masofada joylashgan bo‘ladi, unda Δ E – taqiqlangan zonaning eni. Agar elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tmasalar, tashqi elektr maydon ta’siri bilan tok hosil bo‘lma ydi. Yarim o‘tkazgichda elektr toki hosil bo‘lishi
5 uchun, ma’lum tashqi faktor (temperatura, yorug‘lik va h.k.) yordamida elektronlar valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonaga o‘tgan bo‘lishi kerak. Dielektriklarda esa o‘tkazuvchanlik zonasi bilan valent zonas i orasidagi energetik masofa eng kamida Δ E=2eB va undan ko‘proq bo‘lib, umuman erkin elektronlar bo‘lmaydi (1v -rasm). Yarim o‘tkazgichlarga asosan kristall strukturaga ega bo‘lgan juda ko‘p qattiq jismlar kiradi. Yarim o‘tkazgichlar atomlar (germaniy, krem niy, tellur, selen va h.k.) shaklida va kimyoviy birlashmalar shaklida (sulfidlar, selenidlar va h.k.) uchraydi. Elektr tokini yaxshi o‘tkazadigan, ya’ni yuqori elektr o‘tkazuvchanlik xususiyatiga ega bo‘lgan moddalar o‘tkazgichlar deyiladi. Elektr o‘tkazu vchi moddalar solishtirma qarshiligining katta kichikligiga qarab elektr tokini yaxshi o‘tkazadigan elektr o‘tkazgichlar ( ρ=10 -610 -4 Om sm), izolyatorlar (ρ=10 510 18 Om sm) va yarim o‘tkazgichlar ( ρ=10 -410 5 Om sm)ga bo‘linadi. Metallar, elektrolitlar va plazmalar elektr o‘tkazuvchidir. Elektr o‘tkazuvchanligi yuqori bo‘lgan modda yoki jism o‘tkazgich deb ataladi. O‘tkazgichlar ikki xil bo‘ladi: birinchi tur o‘tkazgichlari va ikkinchi tur o‘tkazgichlari. Erkin eletronlarni soni nihoyatda ko‘p bo‘lgan mis, alyuminiy kabi materiallar birinchi tur o‘tkagichlar deb aytiladi. Amaliyotda keng qo‘llaniladigan o‘tkazgich elektr simi. Bitta yoki bir necha tomirli simlardan iborat bo‘lgan metall o‘tkazgich elektr simi deyiladi. Tovar sifatida ishlab chiqarilgan va se rvis sohasida keng foydalanadigan elektr simlar quyidagi turlarga bo‘linadi: izolyatsiyalangan, izolyatsiyalanmagan elektr simi; cho‘lg‘ambop elektr simi; montaj simlari, elektr shnurlari, uzaytirgich (udlinitel) va boshqa turlarga bo‘linadi.