Жартылай өткізгіш материалдарда тыйым алынған аумағының ені
кішірек болады. Электрондар сыртқы энергетикалық әсер арқылы тыйым
салынған аумақтан өте алады.
Өткізгіш материалдарда электрон толтырылған зона бос энергетикалық
зонасымен түйісіп жатады.
Осы себепті металдардағы электрондар бос болады, электр өрісінің
кернеулігі әлсіз болса да, оның әсерінен толық зона деңгейінен бос деңгейге
өте алады.
5.К Сурет - Диэлектриктердің, жартылай өткізгіштердің және
өткізгіштердің энергетикалық диаграммалары
Жартылай өткізгіштерде
бос электрондар болмаса, оған берілген
потенциалдар айырмасы тоқ тудыра алмайды. Егер сырттан электрондар
тыйым салынған аймақтан лақтыру үшін жеткілікті энергия берілсе, онда бос
қалған электрондар еркін жылжи алады және электр өрісінің әсерімен
жартылай өткізгіштің электрондық электр өткізгіштігін тудырады. Электрон
айырылып кеткенде толтырылған аймақта «электронды кемтік» пайда болады.
Осының нәтижесінде жартылай өткізгіштер электрондарының «эстафеталық»
қозғалысы басталады. Олар пайда болған кемтіктерді толықтырады және де
электрлі өріс әсерімен кемтік, эквивалентті оң заряд ретінде өріс бағытымен
қозғалып отырады. Электрондардың еркін күйге өту үрдісі кері құбылыспен,
яғни электронның қалыпты күйіне қайтуымен қоса жүреді. Нәтижесінде
затта
тепе-тең құрылады, яғни бос аймаққа ауысатын электрондар саны
толтырылған аймаққа кері қайтатын электрондар санына тең болады.
Температураның жоғарылауымен жартылай өткізгіштің бос электрондар
саны жоғарылайды, ал температураның абсолютті нөлге дейін төмендеуінен
нөлге дейін кемиді. Сонымен, әртүрлі температураға сай заттардың электр
өткізгіштігі әртүрлі болады. Электронды бос күйіне ауыстыру үшін немесе
кемтіктің құрылуы үшін қажетті энергияны тек жылулық қозғалыс қана емес,
энергияның басқа да көздері, мысалы, жарық,
электрондар және ядролы
бөлшектердің ағыны, магниттік өрістер, механикалық әсерлер және т.б.
жеткізе алады. Электрлі қасиеттер зат атомдарының өзара әсерлер
шарттарымен анықталады және берілген атомның міндетті түрдегі ерекшелігі
болып табылмайды. Мысалы, көміртегі алмаз ретінде диэлектрик болып
табылады, ал графит түрінде жоғары өткізгіштікке иемденеді.
Кристалды тордың қоспалары мен ақаулары қатты денелердің электрлі
қасиеттеріне қатты әсер етеді.
Достарыңызбен бөлісу: