|
'''Կիսահաղորդիչներ''' -, նյութերի լայն դաս, որոնք ըստ էլեկտրահաղորդականության միջանկյալ տեղ են գրավում ''հաղորդիչների'' և ''դիէլեկտրիկների'' շարքում։ Կիսահաղորդիչների տեսակարար էլեկտրահաղորդականությունը (a) սենյակային ջերմաստիճանում ընկած է 10<sup>−6-6</sup> —- 10<sup>6</sup> օհմ<sup>−1-1</sup> * սմ<sup>−1-1</sup> միջակայքում, այն էապես կախված է նյութի կառուցվածքից, խառնուրդների տեսակից և քանակից, ինչպես նաև արտաքին պայմաններից ([[ջերմաստիճան]], [[ճնշում]], [[լուսավորում]], տարրական մասնիկներով ռմբակոծում, էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի առկայություն)։ Մետաղների (հաղորդիչներ) համեմատությամբ՝ կիսահաղորդիչների բնորոշ առանձնահատկությունն այն է, որ ջերմաստիճանի բարձրացման հետ տեսակարար էլեկտրահաղորդականությունը աճում է։ Կիսահաղորդիչները կարող են լինել ինչպես բյուրեղային, այնպես էլ [[ամորֆ]] և հեղուկ նյութերը։ Կիսահաղորդիչների շարքն են դասվում քիմիական որոշ տարրերի ([[սիլիցիում]], [[գերմանիում]], [[սելեն]], [[թելուր]], [[արսեն (քիմիական տարր)|արսեն]], [[ֆոսֆոր]] և այլն) բյուրեղները, [[օքսիդներ]]ի, [[սուլֆիդներ]]ի, սելենիդների և թելուրիդների մեծ մասը, որոշ համաձուլվածքներ, շատ միներալներ ևն։
ճնշում, լուսավորում, տարրական մասնիկներով ռմբակոծում, էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի առկայություն)։ Մետաղների (հաղորդիչներ) համեմատությամբ կիսահաղորդիչների բնորոշ առանձնահատկությունն այն է, որ ջերմաստիճանի բարձրացման հետ տեսակարար էլեկտրահաղորդականությունը աճում է։ Կիսահաղորդիչները կարող են լինել ինչպես բյուրեղային, այնպես էլ [[ամորֆ]] և հեղուկ նյութերը։ Կիսահաղորդիչների շարքն են դասվում քիմիական որոշ տարրերի ([[սիլիցիում]], [[գերմանիում]], [[սելեն]], [[թելուր]], [[արսեն]], [[ֆոսֆոր]] և այլն) բյուրեղները, [[օքսիդներ]]ի, [[սուլֆիդներ]]ի, սելենիդների և թելուրիդների մեծ մասը, որոշ համաձուլվածքներ, շատ միներալներ ևն։
[[Պատկեր:N type semiconductor.png|thumb|N-տիպի կիսահաղորդիչ]]
Ըստ ''գոտիների տեսության''տեսության՝ T=0 K ջերմաստիճանում բյուրեղային կիսահաղորդիչներում մասնակիորեն լրացված գոտիներ չկան, իսկ EK արգելված գոտին մի քանի էլեկտրոն վոլտից մեծ չէ. ուստի կիսահաղորդիչներում ազատ լիցքակիրներ ի հայտ են գալիս, երբ դրանց [[էներգիա]] (օրինակ, ջերմային) է հաղորդվում։ Լիցքակիրների առաջացման բնույթից կախված, տարբերում են երկու տեսակի կիսահաղորդիչներ՝ սեփական և խառնուրդային (ավելի ճիշտ՝ սեփական և խառնուրդային հաղորդականության կիսահաղորդիչներ)։ Սեփական կիսահաղորդիչներում (իդեալական, արատներից զուրկ բյուրեղներ) T>0 դեպքում էլեկտրոնների մի մասը արժեքականության գոտուց տեղափոխվում է հաղորդականության գոտի. արժեքականության գոտում ազատվում են մակարդակներ, որոնք կարող են զբաղեցվել այդ գոտու այլ էլեկտրոններով։ Այդպիսի թափուր տեղերը կոչվում են խոռոչներ, արտաքին էլեկտրական դաշտում դրանք ուղղորդված շարժում են կատարում էլեկտրոնների շարժմանը հակառակ ուղղությամբ, կարծես օժտված լինեն էլեկտրոնի լիցքին հավասար դրական լիցքով։ Այսպիսով, սեփական կիսահաղորդիչներում արժեքական կապերի խզման հետևանքով ստեղծվում են հավասար քանակության [[էլեկտրոն]]ներ և խոռոչներ՝ համապատասխանաբար հաղորդականության և արժեքականության գոտիներում։
կապերի խզման հետևանքով ստեղծվում են հավասար քանակության [[էլեկտրոն]]ներ և խոռոչներ՝ համապատասխանաբար հաղորդականության և արժեքականության գոտիներում։
[[Պատկեր:P type semiconductor.png|thumb|P տիպի կիսահաղորդիչ]]
Խառնուրդ պարունակող կիսահաղորդիչները կոչվում են ''խառնուրդային''։ Իրական կիսահաղորդիչներում (հատկապես ցածր ջերմաստիճաններում) լիցքակիրների, հետևաբար և [[հոսանք]]ի բնույթը որոշվում է բյուրեղ ներմուծված խառնուրդների տեսակով։ Այսպես, եթե [[սիլիցիում]]ի բյուրեղ է ներմուծվում [[Մենդելեևի պարբերական համակարգ]]ի V խմբի որևէ տարրի (օրինակ, արսենի) ատոմ, որն արտաքին թաղանթում ունի հինգ արժեքական էլեկտրոն, ապա դրանցից չորսը [[կովալենտ կապ]]ի մեջ են մտնում Si-ի հարևան [[ատոմ]]ների հետ, իսկ հինգերորդը խառնուրդի դրական իոնի հետ գտնվում էթույլ կապված վիճակում։
Բյուրեղում այդպիսի խառնուրդի առկայությունը հանգեցնում է արգելված գոտում տեղային (լոկալ) Ed մակարդակի առաջացմանը։ Այն գտնվում է անմիջապես հաղորդականության գոտու տակ, քանի որ [[արսեն (քիմիական տարր)|արսեն]]ի ատոմի իոնացման համար անհամեմատ ավելի քիչ ակտիվացման բնորոշ առանձնահատկություններով, որոնք, մասնավորապես, պայմանավորված են հեռավոր կարգի բացակայությամբ։ Կիսահաղորդիչների ֆիզիկական հատկությունների կառավարման բազմապիսի մեթոդները հնարավորություն են տալիս ստանալ նախապես տրված պարամետրերով կիսահաղորդչային բյուրեղներ։ Այդ է պատճառը, որ կիսահաղորդիչները ծանրակշիռ տեղ են գտել ժամանակակից էլեկտրոնիկայում։
{{ՀՍՀ}}
|
