А., Абуова Ф. У. Конденсирленген күй физикасы астана 2011
жүктеу/скачать 17 Mb.
|
Пособие по ФКС каз.окон
| Жартылай өткізгіштер. Егер алдыңғы жағдайда (диэлектриктер) тыйым салынған аймақтың ені өте үлкен емес, мысалы 10 құраса, онда электорондардың бір бөлігі жылулық қозғалыс нәтижесінде толық толған аймақтан өткізгіштік аймаққа «өтеді». Мұндай жағдайда валенттік аймақта еркін күйлер кемтіктер, ал өткізгіштік аймағында электрондар алатын болады. электрондар өткізгіштік аймағында да валенттік аймақта да 9.7-суретте көрсетілгендей сыртқы электр өрісінде күйлер бойынша қайта толтырылу мүмкіндігіне ие болады. Дегенмен, өткізгіштік аймақтағы электрондар және валенттік аймақтағы кемтіктер аз болатындықтан мұндай жартылай өткізгіштер деп аталатын зат салыстырмалы түрде электр тогын нашар өткізеді.
Енді қандай заттардың өткізгіштер, диэлектриктер және жартылай өткізгіштер болатындығын қарастырамыз. Сілтілік және асыл металдар білетініміздей, бір валентті электронға ие. Оларда ең үлкен энергиялы аймақ жартылай толады, бұл 9.6 және 9.7 суреттегі схемаға сәйкес. Мұндай металдар электр тогын жақсы өткізеді. Төрт валентті көміртегі (алмаз) өткізгіштік аймақтан 5 эВ шамаға тыйым салынған аймақтан бөлінген толық толған валенттік аймаққа ие; алмаз жақсы изолятор болып табылады. Диэлектриктер болып табылатын иондық кристалдар да толығымен толған валенттік аймаққа ие атомдардан тұрады. 9.8-суретте жартылай өткізгіштер, диэлектриктер және өткізгіштер жағдайында аймақтардың толу тұрпаты сызбанұсқа түрінде келтірілген. 9.8-сурет. Өткізгіштер, диэлектриктер және жартылай өткізгіштер жағдайында электрондармен аймақтық толуы Төртвалентті кремний және германий өткізгіштік аймағынан 1,2 және 0,7 эВ шамаға тыйым салынған аймақпен бөлінген толықталған валенттік аймаққа ие, бұл энергиялар бөлме температурасында 10 құрайды, электрондар валенттік аймақтан өткізгіштік аймаққа өтеді; кремний және германий ең кең таралған жартылай өткізгіштер. Германийдің электрөткізгіштігі қыздырғанда кремнийдікіне қарағанда тез артады, себебі германийдің тыйым салынған аймағының ені кремнийдікіне қарағанда аз. Сілтілі жер элементтері екі валенттік электронға ие, олардың аймағы толығымен толуы керек, дегенмен осы металдардың аймағы үлкен сыйымдылыққа ие, жалпы аймақтаың түзілуімен жабылады, осының салдарынан үлкен энергиялы аймақтар жартылай толады, ал сілтілі жер металдарының өзі өткізгіштер болып табылады екен. жүктеу/скачать 17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|