Metallar, yari’m wo’kizgiashler ha’m dielektrikler

2.4 Metallar, yari’m wo’kizgiashler ha’m dielektrikler
Joqari’da keltirip shi’g’ari’lg’an ( 9 ) formula barli’q kristall deneler ushi’n duri’s boladi’. Ta’biyatta ushi’rasatug’i’n deneler elektr wo’tkishiwziliktin’ 5,8.105om-1sm-1 den baslap (mi’s) tap 1,10.10-17om-1 sm-1 ge sheken (ku’kirt) ken’ diapazondag’i’ ma’nislerge iye boladi’.
Yeger dielektriklerdi’n elektr wo’tkizgishligin metallardi’n’ sali’stirmali’ qarsi’li’gi’na qatnasi’n gu’zetugi’n bolsaq, wonda ayi’rmashi’li’q 20 – 24 ta’rtipte boli’p shi’gadi’:
= = = 1020 1024 (2.4.1)
1 kestede geypara zatlardi’n’ elektr wo’tkizgishkiginin’ +20oC dag’i’ ma’nisleri keltirilgen.
Metallar, yari’mwo’tkizgisher ha’m izoliyatorlardi’n’ elektr wo’rkizgishligi bunday u’lken pari’q metallar ha’m dielektrikler ushi’n 20 ta’rtip da’rejesinde ayi’rmashi’li’qqa iye bolg’an tasi’wshi’lardi’n’ n konsentraciyasi’ni’n’ shamalari’ndagi’ ayi’rmashi’li’qti’n boli’wi’ menen tu’sindiriledi’.
Elektr wo’tkizgisglik formulasi’na kiretug’i’n basqa shamalar u ha’reketshen’lik ha’m elektronni’n’ zariyadi’ e boladi’. e = const shama. Metallardag’i’ tasi’wshi’lardi’n (elektron) ha’reketshen’ligi (wonlag’annan baslap ju’zlegen sm2/v sek qa shekem) yari’m wo’tkizgishlerdegi elektronlardi’n’ ha’rketshen’liginen (ju’zden baslap wonlag’an mi’ng’a shekem) pari’qlanadi’, biraq bul wo’zgeshelik tok tasi’wshi’lardag’i’ ayi’rmashi’li’qqa qarag’anda bir neshe ta’rtipke kishi boladi’.
Yerkin tasi;wshi;lar, elektorn ha\m tesiklerdin’ ha’reketshenligi yari’m wo’tkizgishlerdin’ a’hmiyetli xarakteristikalari’ boli’p tabi’ladi’. Ha’reketshen;liktin’ shamasi’ yari’m wo’tkizgish materiali’ni’n’ a’sbarlardi’ jasawg’a jasawg’a jaramli’li’g’i’n ko’p jag’i’nan ani’qlaydi’. Bunnan basqa, ha’reketshen’;iktin’ shamasi’ yari’m wo’tkizgish kristali’ni’n’ qansha da’rejede sap yekenligi, woni’n’ strukturasi’ni’n’ jetiskenligi ha’m yerkin tok tasi’wshi’lardi’n’ kristalli’q reshetka menen wo’z ara ta’siri haqqi’nda biliw imkani’n beredi.
Keste 1
zatlar
|
Elektr wo’tkizgishlik σ +20oC da om-1 sm-1
|
Zatlar
|
Elektr wo’tkizgishlik σ +20oC da om-1 sm-1
|
Gu’mis
Ajyuminiy arc
Qorg’asi’n
Nixrom
Germaniy
|
6,10.105
3,57.105
4,85.104
1,00.104
6,00.105
|
Shifer
Celluloid
Kvarc
Parapin
Ku’kirt
|
1,10.10-8
5,00.10-4
1,00.10-14
3,30.10-17
1,00.10-17
|
Metallardi’n’ dielektriklerden ja’ne bir a’hmiyetli wo’zgesheligi metallardi’n’ elektr wo’tkizgishligi aralaspalardi’ kiritiw menen kemeywi boladi’. al dielektriklerdi’n’ elektr wo’tkizgishligi kerisinshe aralaspalardi’ kiritkende artadi’. Bul ta’repinen yari’m wo’tkizgishler dielektriklerge uqsas boladi’: aralaspalardi’ kiritiw yari’m wo’tkizgisherdi’n’ elektr wo’tkizgishligin keskin artti’ri’p jiberedi.
Qi’zdi’ri’lg’anda metallarda elektr wo’tkizgishlik a’ste aqi’ri’n kemeyse, dielektriklerde keskin artadi’.
Usi’ belgisine qarap yari’m wo’tkizgishlerdi yeki toparg’a bo’liwge boladi’. σ ni’n’ temperaturag’a baylani’sli’li’g’i’ metallarg’a uqsas bolg’an yari’m wotkizgishler belgili. Basqa ta’repten, ko’pshilik yari’m wo’tkizgishler tap dielektrikler si’yaqli’ usi’nday tu’rdegi baylani’sqa iye boladi’. CdO, Bi2S3, SiC (to’men temperaturalarda) tipindegi yari’m wo’tkizgishler elektr wo’tkizgishliktin’ metalli’q temperaturag’a baylani’sli’li’g’i’na iye boladi’. Bunday yari’m wo’tkizgishler yari’m metallar dep ataladi’
Zona teoriyasi’ ko’zqarasi’nan yerkin tasi’wshilardi’n’ koncentraciyasi’ qatti’ denenin’ kristall reshetkasi’ atomlari’ni’n’ wo’z ara ta’sir usi’li’na baylani’sli’ boladi’. Joraqi’da ayti’p wo’tilgenindey metallarda valentlik zonasi’ toli’q halda toli’ bolmaydi’ (1.3 a s) yaki toli’q halda toli’ boladi’, biraq kelesi yerkin zona menen jabi’lg’an boladi’ (1.3 b).
Dielektrikler ha’m yari’m wo’tkizgishlerde valent zonasi’ toli’g’i’ menen toli’ boladi’ ha’m wo’tkizgishlik zonasi’ elektronlardan toli’q azat boladi’. Wolardi’n’ ayi’rmashi’li’g’i’ dielektriklerde toli’ zona menen wo’tkizgishik zonasi’ arasi’ndag’i’ arali’q u’lken, al yari’m wo’tkizgishlerde bolsa kishi boli’wi’ yesaplanadi’. Bul arali’q, woni’ ko’binese qadag’an yetilgen zonanani’n ken’ligi dep te ataydi’, ∆E2 ev bolg’an kristallar yari’m wo’tkizgishler dep ataladi’ (1.3 v-s).
Qadag’an yetilgen zonasi’ni’n’ ken’ligi 2 ev tan u’lken bolg’an kristallar izoliyatorlar qatari’na kiritiledi (1.3 g – s).
Tasi’wshi’lardi’n’ 300oC dagi’ qadag’an yetilgen zona ken’ligi menen baylani’si’ 2-kestede keltirilgen.
2 – keste.
Qadag’an yetilgen zona ken’ligi. ev∆E
|
10
|
5
|
3
|
2
|
1
|
0,75
|
0,5
|
0,1
|
Yerkin elektronlar sani’, sm-3
|
10-65
|
10-35
|
10-6
|
102
|
1011
|
1013
|
1015
|
1018
|
Solay yetip, qadag’an yetilgen zona ken’ligi 3 ev bolg’anda bir elektron 106 sm3 te jaylasadi’, 2 ev qadag’an yetilgen zona ken’liginde – bir kub sm zatta bo’lme temperaturasi’nda 100 elektron jaylasadi’. Germaniy ushi’n 300oC da ∆E = 0,75 ev ha’m yerkin tasi’wshi’lar konsenrtaciyasi’ n = 0,9.1010 sm-3 .
http://fayllar.org
|