Диэлектриктер және жартылай өткізгіштер

Диэлектрик кезінде ((в) суретін қараңыз)тыйым салынған зонаның ені бірнеше эВ болады, жылулық қозғалыс электрондарды валенттік зонадан өткізгіштік зонаға асырып тастай алмайды.

Жартылай өткізгіш кезінде ((в) суретін қараңыз) тыйым салынған зонаның ені ~ 1эВ, сондықтан, мұндай асырып тастау жылулық қозу есебінен немесе электрондарға энергия жіберу мүмкіндігі бар сыртқы көз есебінен мүмкін.

30. Жартылай өткізгіштердің өзіндік өткізгіштігі.

Тыйым салынған зонамен салыстырғанда, өткізгіштік С зонасынан ажыратылған T=0K болғандағы V валенттік зонасы электрондармен толығымен толтырылған қатты денелер жартылай өткізгіштер болады. Өзінің атауымен олардың өткізгіштігі металл электрөткізгіштерінен төмен және диэлектрик электрөткізгіштерінен жоғары болуы тиіс.

Жартылай өткізгіштер өзіндік және қоспалы болады. Химиялық таза жартылай өткізгіштер (мысалы, Ge, Se) өзіндік жартылай өткізгіштер болып табылады, ал олардың өткізгіштері өзіндік өткізгіштер деп аталады.

T=0K болғанда және сыртқы қозудың жоқ болуынан өзіндік жартылай өткізгіштер өздерін диэлектриктер сияқты көрсетеді. Температура жоғарылағанда, V валенттік зонаның жоғары деңгейіндегі электрондарды өткізгіштік С зонасының төменгі деңгейіне түсіріп тастайды. Кристалға сыртқы электрлік өрісті қондырғанда олар өріске қарсы орын ауыстырады және электрлік ток тудырады. Электрондар себепші болатын өткізгіштік электрондық өткізгіштік немесе n- типті өткізгіштік деп аталады (negative).

Электрондардың өткізгіштік зонасына ауысуы нәтижесінде валенттік зонада, кемтік (hole, суретте ақ дөңгелекпен көрсетілген) атауын алған, ваканттық күй пайда болады. Сыртқы өрісте осы ваканттық орынға көршілес валенттік электрон орналасады, осы кезде кемтік соның орнына «орналасады». Нәтижесінде өткізгіштік зонасына өткен электрон сияқты кемтік те кристалл бойымен, бірақ электронның қозғалысына қарама-қарсы бағытта қозғалады. Формальды түрде электрон зарядының шамасына тең, кристалл бойымен оң зарядты бөлшек қозғалғандағы тәрізді көрінеді. Квазибөлшектер-кемтіктер себепші болатын өзіндік жартылай өткізгіштердің өткізгіштігі кемтіктік өткізгіш немесе р -өткізгіштік (positive). деп аталады.

Сондықтан өзіндік жартылай өткізгіштерде өткізгіштің электрондық – кемтіктік механизмі байқалады.