Электростатика
Жартылай өткізгіштердің меншікті өткізгіштігі. Қоспалы өткізгіштік. Донорлар мен акцепторлар
жүктеу/скачать 9,12 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция
| Жартылай өткізгіштердің меншікті өткізгіштігі. Қоспалы өткізгіштік. Донорлар мен акцепторлар. Жартылай өткізгіштердің өткізгіштігінің температураға тәуелділігі. Жартылай өткізгіштер электр өткізгіштігі бойынша металдар мен диэлектриктер аралығында жататын заттар, оларға кремний, германий, селен және олардың қоспалары мен оксидтерінен тұратын заттар жатады. Олар Менделеев кестесіндегі төртінші топтағы заттар. Жартылай өткізгіштердің негізгі қасиеті олардың температурасы көтерілсе өткізгіштігі артады, яғни кедергісі кемиді. Мысалы, кремнийдің сыртқы қабықшасында ядромен байланысы біршама нашар, төрт электроны бар. Кремнийдің әрбір атомына ең жақын көрші атомдар саны да төртке тең. Көршілес атомдардың бір парының өзара әсерлері қос электрондық коваленттік байланыс арқылы жүзеге асырылады. Кремнийді қыздырған кезде валенттік электрондардың кинетикалық энергиясы артады да, байланыстар үзіле бастайды, мұның салдарынан кейбір металдардағы еркін электрондар электр өрісінде ретті қозғалады. Еркін электрондардың қозғалысынан пайда болған электр өткізгіштігі электрондық өткізгіштік деп аталады.
Байланыстың үзілуінен электроны жетіспейтін бос орындар пайда болады оны кемтік деп атайды. Атомдардың байланысын қамтамасыз ететін электрондардың біреуі пайда болған кемтікке өтеді де, сол жердегі қос электрондық байланысты алғашқы қалпына келтіреді, ал электроны кеткен жерде жаңа кемтік пайда болады. Осының нәтижесінде, босаған электрон сияқты, кемтік те кристалл бойымен орын ауыстыра алады. Кемтіктің қозғалуынан пайда болған электр өткізгіштікті кемтікті өткізгіштік деп атайды. Электронды-кемтіктік өткізгіштікті меншікті өткізгіштік деп атайды. Қоспа жартылай өткізгіштердің өткізгіштігін арттырады. Қоспаның әсерінен пайда болған өткізгіштікті қоспалық өткізгіштік деп атайды. Кейбір қоспа жартылай өткізгіштердегі электрондар санын көбейтеді, олар донорлық қоспа деп аталады (мысалы, кремнийдегі 5 валенттік фосфор атомдарының қоспасы). Ал кемтіктің пайда болуын туғызатын қоспалар, мысалы кремнийдегі 3 валентті бор атомдарының қоспасы, акцепторлық қоспа деп аталады. Донорлық қоспасы бар жартылай өткізгіш n-типті деп аталады, ал акцепторлық қоспасы бар жартылай өткізгіш р-типті деп аталады. Жартылай өткізгіштердің негізгі қасиеті олардың температурасы көтерілсе өткізгіштігі артады, яғни кедергісі кемиді. Олардың электр өткізгіштігі температураға байланысты мына заң бойынша артады: (11) мұндағы 0, b — тұрақтылар. Осы қасиетін пайдалана отырып темисторлар жасалынып, оларды градуировкалай отырып термометр ретінде қолдануға болады. жүктеу/скачать 9,12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|