Ярым үткәргес

**Ярымүткәргестәр** — үҙҙәренең сағыштырма үткәреүсәнлеге менән үткәргестәр һәм диэлектриктар араһында торған материалдар, үткәргестәрҙән сағыштырмаса үткәреүсәнлегенең ҡушылдыҡтар концентрацияһына, температураға һәм төрлө нурланыштарҙың тәьҫиренә бәйле булыуҙары менән айырылалар. Ярымүткәргестәрҙең үҙенсәлеге — электр үткәреүсәнлегенең температура артыу менән арта барыуы.

Ярымүткәргес булып тыйылған зона киңлеге электрон-вольт (эВ) булған кристалдар тора. Мәҫәлән, алмаз — киң зоналы ( тирәһе), ә индий арсениды (арсенид индия) — тар зоналы () ярымүткәргес. Бик күп химик элементтар- ярымүткәргес (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк һәм башҡа), шулай уҡ күп кенә ҡушып иретелгән һәм химик ҡушылма (галлий арсениды һәм башҡа) матдәләр.

Саф кристалл рәшәткәһендәге башҡа химик элементтың атомы — химик ҡушылма (мәҫәлән, кремний кристалында атом фосфор, бор атомы һәм башҡа) тип атала. Ҡушылма атом электронын кристалға биреүе (кремний кристалында фосфор атомы), йәки алыуына (бор) ҡарап, ҡушылма атомдарҙы донор, йә иһә акцептор тиҙәр. Кристалл рәшәткәһендәге ниндәй атом урынын алмаштырғанына, ниндәй критсаллографик яҫылыҡҡа урынлашыуына ҡарап, ҡушылдыҡтың үҙенсәлеге үҙгәрә ала.

Ярымүткәргестәрҙең үткәреүсәнлеге температураға ныҡ бәйле. Температура абсолют нулгә яҡынайғанда ярымүткәргестәр диэлектриктар үҙенсәлегенә эйә була.

## Физик үҙенсәлектәре һәм ҡулланыу

Ярым үткәргестәрҙең  физик  үҙенсәлектәре  металл, йәки диэлектриктар менән сағыштырғанда яҡшыраҡ өйрәнелгән. Быға күп төрлө башҡа матдәләрҙә күҙәтелмәй торған эффекттар  булышлыҡ итә , улар тәү сиратта ярым үткәргестәрҙең зоналы структура төҙөлөшө менән һәм  тыйылған  тар зонаһы булыуы менән бәйле. Әлбиттә, ярым үткәргестәрҙе өйрәнеүгә  төп стимул булып, ярым үткәргес приборҙар  һәм интеграль микросхемалар эшләп сығарыу тора. Был тәү сират та саҡматашҡа (кремний) ,  тағы башҡа  (Ge, GaAs, InP, InSb) кеүек берләшмәләргә ҡағыла.

Саҡматаш — тура зоналы булмаған ярым үткәргес, оптик үҙенсәлектәре  фотодиодтар һәм ҡояш батареяларын эшләү өсөн файҙаланыла , ләкин уны яҡтылыҡ сығанағы итеп эшләтеү бик ауыр.  Бында тура зоналы ярым үткәгестәргә бер ни етә алмай —  AIIIBV тибындағы берләшмәләр, улар араһында яҡтылыҡ диодтары (светодиодтар) һәм ярымүтәргес  лазерҙар эшләүҙә ҡулланылған  GaAs, GaN.

Ысын ярым үткәргес абсолют нуль булған температурала, үткәреүсәнлек зонаһында  бәйһеҙ таратыусыларҙан айырмалы ,  үҙен диэлектрик кеүек тота . Легирлау ваҡытында  ситуацияның  үҙгәреүе мөмкин (вырожденные полупроводники).

Технологтарҙың саф матдәләр алыу мөмкинлектәре бар,  шуға күрә Авогардо һаны өсөн яңы эталон эшләү мәсьәләһе ҡалҡа.

## Ярым үкәргестәр исемлеге
ярым үткәргестәрҙе бер нисә төргә бүлеп йөрөтәләр:
* ***ябай*** ярым үткәргес материалдар — химик элементтар: бор B, углерод C, германий Ge, кремний Si, селен Se, сера S, сурьма Sb, теллур Te и йод I. Германий, кремний һәм селен үҙ аллы киң ҡулланыла. Ҡалғандар легирлау өсөн ҡушылма , йәки ҡатмарлы ярым үткәгес  материалдар компоненттары итеп ҡулланыла;
*  ***ҡатмарлы***ярым үткәргес материалдар  төркөмөнә ике, өс, йәки унан да күберәк химик берләшмәләр  инә.  Ике элементтан торған  ярым үткәргес   материалдар *бинар*, химияла ҡабул ителгәнсә, ҡайһы компоненттың металл үҙенсәлектәре әҙерәк сағылһа, шуның исемен йөрөтә. Шулай итеп, составында мышьяк  булған бинар берләшмәләр,  *арсенид*,көкөрт  — *сульфид*, теллур — *теллурид*, углерод — *карбид* исемдәрен йөрөтә. Ҡатлаулы ярым үткәргес  материалдарҙы берләшмәнең компоненттары  Д.И.Менделеев элементтарҙың периодик системаһындағы   ҡайһы төркөмгә инә, шул төркөм һаны  буйынса йыялар , һәм  латин алфавитындағы хәрефтәр менән билдәләйҙәр (A — беренсе элемент, B — икенсе һ.б.). Мәҫәлән, бинар берләшмә - индий фосфиды InP  AIIIBV

Түбәндәге берләшмәләр киң ҡулланыла:
;AIIIBV
* InSb, InAs, InP, GaSb, GaP, AlSb, GaN, InN
;AIIBV
* CdSb, ZnSb
;AIIBVI
* ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdTe, HgSe, HgTe, HgS
;AIVBVI
* PbS, PbSe, PbTe, SnTe, SnS, SnSe, GeS, GeSe
шулай уҡ  ҡурғаш , аҡ ҡурғаш, германий, кремний окиселдары, һәм   феррит, аморф былалар һәм башҡа бик күр берләшмәләр (AIBIIIC2VI, AIBVC2VI, AIIBIVC2V, AIIB2IIC4VI, AIIBIVC3VI).

 Күрһәтелгән бинар берләшмәләрҙең күбеһенең  нигеҙендә уларҙың ҡаты растворҙарын алып була : (CdTe)x(HgTe)1-x, (HgTe)x(HgSe)1-x, (PbTe)x(SnTe)1-x, (PbSe)x(SnSe)1-x и других.

AIIIBV берләшмәләре, башлыса, ныҡ юғары йышлыҡта  эшләгән электрон техника изделиелары эшләүҙә ҡулланыла.

 AIIBV берләшмәләрен күренеүсе өлкәләр люминофорҙар, светодиодтар,  Холл  датчигы, модуляторҙарҙа ҡулланалар.

 AIIIBV, AIIBVI и AIVBVI-  яҡтылыҡ сығанаҡтарын һәм ҡабул итеүселәрен, нурланыш  индикаторҙарын һәм модуляторҙарын эшләгәндә  ҡулланалар .

Окислы ярым үткәргес берләшмәләр фотоэлементтар, юғары йышлыҡлы индуктивлыҡ  турайтҡыстары һәм үҙәктәре итеп ҡулланалар.

### группа  IV
* собственные полупроводники
** Кремний — Si
** Германий — Ge
** Серое олово — α-Sn
* составной полупроводник
** Карбид кремния — SiC
** Кремний-германий — SiGe

### Группа III-[[Подгруппа азота|V]]
* 2-компонентные полупроводники
** Антимонид алюминия — AlSb
** Арсенид алюминия — AlAs
** Нитрид алюминия — AlN
** Фосфид алюминия — AlP
** Нитрид бора — BN
** Фосфид бора — BP
** Арсенид бора — BAs
** Антимонид галлия — GaSb
** Арсенид галлия — GaAs
** Нитрид галлия — GaN
** Фосфид галлия — GaP
** Антимонид индия — InSb
** Арсенид индия — InAs
** Нитрид индия — InN
** фосфид индия — InP
* 3-компонентные полупроводники
** AlxGa1-xAs
** InGaAs, InxGa1-xAs
** InGaP
** AlInAs
** AlInSb
** GaAsN
** GaAsP
** AlGaN
** AlGaP
** InGaN
** InAsSb
** InGaSb
* 4-компонентные полупроводники
** AlGaInP, InAlGaP, InGaAlP, AlInGaP
** AlGaAsP
** InGaAsP
** AlInAsP
** AlGaAsN
** InGaAsN
** InAlAsN
** GaAsSbN
* 5-компонентные полупроводники
** GaInNAsSb
** GaInAsSbP

### Группа II-[[Халькогены|VI]]
* 2-компонентные полупроводники
** Селенид кадмия — CdSe
** Сульфид кадмия — CdS
** Теллурид кадмия — CdTe
** Оксид цинка — ZnO
** Селенид цинка — ZnSe
** Сульфид цинка — ZnS
** Теллурид цинка — ZnTe
** Теллурид свинца — PbTe
* 3-компонентные полупроводники
** CdZnTe, CZT
** HgCdTe
** HgZnTe
** HgZnSe

### Группа I-[[Галогены|VII]]
* 2-компонентные полупроводники
** Хлорид меди, CuCl

### Группа IV-[[Халькогены|VI]]
* 2-компонентные полупроводники
** Селенид свинца, PbSe
** Сульфид свинца, PbS
** Теллурид свинца, PbTe
** Сульфид олова, SnS
** Теллурид олова, SnTe
* 3-компонентные полупроводники
** PbSnTe
** Tl2SnTe5
** Tl2GeTe5

### Группа V-[[Халькогены|VI]]
* 2-компонентные полупроводники
** Теллурид висмута, Bi2Te3

### Группа II—V
* 2-компонентные полупроводники
** Фосфид кадмия, Cd3P2
** Арсенид кадмия, Cd3As2
** Антимонид кадмия, Cd3Sb2
** Фосфид цинка, Zn3P2
** Арсенид цинка, Zn3As2
** Антимонид цинка, Zn3Sb2

### Башҡалар
** CuInGaSe
** Силицид платины, PtSi
** Иодид висмута(III), BiI3
** Иодид ртути(II), HgI2
** Бромид таллия(I), TlBr
** Иодид меди(II), CuI2
** Дисульфид молибдена, MoS2
** Селенид галлия, GaSe
** Сульфид олова(II), SnS
** Сульфид висмута, Bi2S3
* Разные оксиды
** Диоксид титана, TiO2
** Оксид меди(I), Cu2O
** Оксид меди(II), CuO
** Диоксид урана, UO2
** Триоксид урана, UO3

### [[Органические полупроводники]]
* Тетрацен
* Пентацен
* Акридон
* Перинон
* Флавантрон
* Индантрон
* Индол
* Alq3

### [[Магнитные полупроводники]]
* Ферромагнетики
** Оксид европия, EuO
** Сульфид европия, EuS
** CdCr2Se4
** GaMnAs
** Pb1-xSnxTe легированный Mn2+
** GaAs легированный Mn2+
** ZnO легированный Co2+
* Антиферромагнетики
** Теллурид европия, EuTe
** Селенид европия, EuSe
** Оксид никеля, NiO

## Иҫкәрмәләр

## Әҙәбиәт
* *Ян Тауц* Фото- и термоэлектрические явления в полупроводниках. : Издательство иностранной литературы, 1962, 256 с.
* *Ян Тауц* Оптические свойства полупроводников. : Мир, 1967, 74 с.