Графикалық әдістер мен процедуралар

жартылай өткізгіштердегі электр тогы

Барлық заттарды электр өткізгіштігіне қарай үш топқа бөледі: Өткізгіштер, диэлектриктер, жартылайөткізгіштер.

 Электр тогын жақсы өткізетін заттар – өткізгіштер

• Мысалы су, алтын, никель, болат, темір, күміс және т.б.

Электр тогын нашар өткізетін заттар – диэлектриктер

• Мысалы фарфор, шыны, қағаз, пластмасса, резеңке, адам денесі және т.б.

Электр тогын өткiзгiштегi өткiзгіш пен диэлектриктің арасындағы жататын заттар - жартылайөткізгіштер

• Мысалы кремний, германий, индий, графит, алмаз және т.б.

Жартылай өткiзгiштердiң өткiзгiштiгi олардың қасиеттерiне және ондағы қоспаларға өте тәуелдi. Жартылай өткiзгiштердегi қоспалардың мөлшерiн проценттiң он миллионнан бiр бөлiгiнен 0,1-1%-не дейiн өзгерткенде оның өткiзгiштiгiн миллиондаған есе өзгертуге болады. Жартылай өткiзгiштердегi электр тогы тек терiс заряд - электрондармен ғана емес, сонымен қатар оң зарядтар - кемтiктермен тасымалданады. Кемтiк зарядының абсолют шамасы электронның зарядына тең.

• Жартылай өткiзгiштердiң өткiзгiштiгi олардың қасиеттерiне және ондағы қоспаларға өте тәуелдi. Жартылай өткiзгiштердегi қоспалардың мөлшерiн проценттiң он миллионнан бiр бөлiгiнен 0,1-1%-не дейiн өзгерткенде оның өткiзгiштiгiн миллиондаған есе өзгертуге болады. Жартылай өткiзгiштердегi электр тогы тек терiс заряд - электрондармен ғана емес, сонымен қатар оң зарядтар - кемтiктермен тасымалданады. Кемтiк зарядының абсолют шамасы электронның зарядына тең.

Егер ешқандай қоспасы болмайтын идеал жартылай өткiзгiштiң электр тогын өткiзуi оның меншiктi электр өткiзгiштiгiмен анықталады.

• Кристал ішінде еркін электрондардың қозғалысынан пайда болған өткізгіштік электронды өткізгіштік, ал кемтіктердің қозғалысынан пайда болған өкізгіштік кемтіктік деп аталады.

Егер жартылай өткiзгiштiң атомының орнына сыртқы электрондық қабатта бiр электроны артық қоспа атомын орналастырғанда, бұл электрон кристалдағы атомаралық байланысқа қатыспайды және өз атомымен нашар байланысады. Осы электрон аз энергияның өзiнде өз атомынан босап, еркiн электронға айналады. Осындай қоспаларды донорлық қоспалар, яғни электрон беретiн қоспалар деп аталады. Қоспа атомы оң зарядталады және бұл жағдайда кемтiк пайда болмайды. Бұл оң заряд өз атомымен байланысқандықтан электр өткiзгiштiк процесiне қатыспайды.

• Егер жартылай өткiзгiштiң атомының орнына сыртқы электрондық қабатта бiр электроны артық қоспа атомын орналастырғанда, бұл электрон кристалдағы атомаралық байланысқа қатыспайды және өз атомымен нашар байланысады. Осы электрон аз энергияның өзiнде өз атомынан босап, еркiн электронға айналады. Осындай қоспаларды донорлық қоспалар, яғни электрон беретiн қоспалар деп аталады. Қоспа атомы оң зарядталады және бұл жағдайда кемтiк пайда болмайды. Бұл оң заряд өз атомымен байланысқандықтан электр өткiзгiштiк процесiне қатыспайды.
• Кристалдағы қоспалардың мөлшерi артқанда оның өткiзгiштiгi электрондық немесе кемтiктiк сипат алады. Negativ (терiс) деген латын сөзiнiң бiрiншi әрiпiне сәйкес электрондық өткiзгiштiгi n-типтi өткiзгiштiк, positiv (оң) сөзiнiң бiрiншi әрiпiне сәйкес кемтiктiк өткiзгiштiктi акцепторлық немесе p-типтi өткiзгiштiк деп аталады.