Жартылай өткізгіштердің меншікті өткізгіштігі және оның температураға тәуелділігі
Рекомбинация – ол кемтік пен электрон кездескен жағдайда болатын құбылыс.
Бір мезгілде екі процесс жүреді: еркін электрондар мен кемтіктердің тууы және олардың жоғалуына әкелетін рекомбинация. Демек, әрбір температурада электрон мен кемтіктердің тепе – теңдік концентрациясы болады.
4.5. Қоспалы өткізгіштік
Суретте бес валентті қоспасы (фосфор) бар жартылай өткізгіште токты тасушылардың бір түрі – электрондар ғана болады. Мұндай өткізгіш n – типті жартылай өткізгіш деп аталады. Қоспа атомдары донорлар деп аталады. (negativ – теріс деген сөз). Суретте үш валенттік қоспасы бар (бор) жартылай өткізгіште тек бір түрдегі токты тасушылар – кемтіктер пайда болады. Мұндай кемтіктер P – типті деп аталады (positiv – оң деген сөз).
4.5 – сурет
4.6. Контактілік потенциалдар айырымы. Вольта заңы
Көлеміндегі электрондардың шоғырлануы бірдей әр түрлі екі металдың электрондарының бөлініп шығу жұмыстары мен бірдей емес. Сондықтан да термоэлектрондық эмиссияға байланысты болатын электрондардың металдардан тысқары шоғырлануы да әртүрлі болады:
, (4.9)
а) ә)
eφ1
φ1-φ2
4.6 – сурет.
Металдарды контактілеген,яғни өзара жанастырған кезде электрондар жоғары толтырылған деңгейден,энергиясы көбірек металдан азырақ металға өте бастайды. Себебі,электрондарының бөлініп шығу жұмысы үлкен болатын металдарда электрондар диффузияланады. Бұл өту екі металдың жоғарғы деңгейлері теңескенше жүре береді.Біраз электрондарынан айырылу нәтижесінде бірінші металл оң зарядталады, яғни ондағы электрондардың потенциал энергиясы азаяды. Керісінше, біраз электрондаға ие болған екінші металл теріс зарядталады да оның электрондарының потенциал энергиясы артады.
Сонымен, металдардың жанасуларының /контактісінің/ нәтижесінде жанасу аймағында
(4.10)
өрнегімен анықталатын потенциалдар айырымы пайда болады:
(4.11)
Осы формуламен бөлме температурасында анықталған - дің мәні аралығында болады.
Әртүрлі металдардан жалғастырылған тұйық тізбекті қарастырайық.(4.11) өрнегіне сәйкес
(4.12)
φ1 φ2
φ2
φ3
φ4 φ3
φ1
φ4
1
2
3
4
4.7 – сурет
Осы соңғы өрнектен тұйық тізбектегі ішкі контактілік потенциалдар айырымының нөлге тең болатыны шығады. Егер тізбек тұйықталмаған болса, онда мына өрнекті аламыз:
(4.13)
(4.13) өрнегінен потенциалдар айырымы шеткі металдардың қасиеттеріне ғана байланысты болып, олардың аралығында орналасқан өткізгіштердің қасиеттеріне тәуелсіз болатыны байқалады. Бұл - Вольта заңы.
Достарыңызбен бөлісу: |