Էջ:Հայկական Սովետական Հանրագիտարան (Soviet Armenian Encyclopedia) 5.djvu/445

Վիքիդարանից՝ ազատ գրադարանից
Jump to navigation Jump to search
Այս էջը սրբագրված չէ


ման էներգիա է պահանջվում, քան սիլիցիումի արժեքական կապերը խզելու համար: էլեկտրոններ տվող խառնուրդները կոչվում են դոնորներ (ՙ< լատ.dono – ընծայել), իսկ այդպիսի խառնուրդներ պարունակող Կ.՝ էլեկտրոնային կամ ո–-տ ի պ ի: Այլ է պատկերը, երբ բյուրեղ է մտցվում III խմբի որեէ տարրի (օրինակ, ալյումինի) ատոմ, որի առավելագույն արժեքականությունը երեք է: Այդ դեպքում ալյումինի ատոմի չլրացված կապը (նկ. 3, ա) ջերմային գրգռումների հետեանքով կարող է զբաղեցվել սիլիցիումի ատոմի էլեկտրոնով: Այդ տեղափոխությունը հանգեցնում է ալյումինի ատոմի բացասական իոնի և ազատ խոռոչի առաջացմանը: Նկ. 3, բ–ում պատկերված էներգետիկական դիագրամի վրա Ea-ն համապատասխանում է այդպիսի խառնուրդի առկայությամբ պայմանավորված տեղային մակարդակին, այն գտնվում է արգելված գոտում՝ արժեքականության գոտու գագաթից շատ փոքր հեռավորության վրա: էլեկտրոններ զավթող խառնուրդները կոչվում են ա կ ց և պ տ ո ր ն ե ր (< լատ. accepto – ընդունել,ստանալ), իսկ այդպիսի խառնուրդներ պարունակող Կ.՝ խոռոչային կամ p-տ ի պ ի: Խառնուրդային Կ–ի էներգետիկական դիագրամի այդպիսի պարզագույն ներկայացման ժամանակ հաշվի չեն առնվում խառնուրդային ատոմների փոխազդեցությունները: Այդ դեպքում ընդունված է Կ. համարել «թույլ» լեգիրված: Խառնուրդային ատոմների մեծ խտությունների դեպքում (~1016 սմ-3) դոնորների (ակցեպտորների) հետ կապված էլեկտրոնների ալիքային ֆունկցիաները զգալիորեն ծածկում են միմյանց, որի հետևանքով խառնուրդային ընդհատ Ed(Ea) մակարդակը ճապաղվելով վերածվում է խառնուրդային գոտու: Խառնուրդների խտության հետագա մեծացմանը զուգընթաց, խսռնուրդային գոտին լայնանալով ծածկվում է հաղորդականության գոտիով (ակցեպտորային խառնուրդների դեպքում արժեքականության գոտիով): Այդ դեպքում ընդունված է Կ. համարել «ուժեղ» լեգիրված: Դրանցում առաջանում են, այսպես կոչված, վիճակների խտության «պոչեր», որոնց գոյությունը համապատասխանորեն հանգեցնում է արգելված գոտու նեղացմանը: Միաժամանակ այդպիսի խտությունների դեպքում Ֆերմիի մակարդակը արգելված գոտուց տեղափոխվում է հաղորդականության (արժեքականության) գոտի, իսկ լիցքակիրները ենթարկվում են Ֆերմի–Դիրակի վիճակագրությանը: Ինչպես սեփական, այնպես էլ խառնուրդային Կ–ում լիցքակիրների՝ էլեկտրոնների և խոռոչների առաջացման հետ մեկտեղ տեղի է ունենում նաև հակառակ երևույթը՝ ոեկոմբինացիան, որն ի վերջո հանգեցնում է էլեկտրոնների և խոռոչների հավասարակշռային խտությունների հաստատմանը: Կ–ի էլեկտրահաղորդականությունը որոշվում ՝ է երկու գործոնով՝ լիցքակիրների խտությամբ և u շարժունությամբ (կամ ազատ վազքի τ ժամանակով): Վերջինիս մեծությունը և ջերմաստիճանային կախումը պայմանավորված են լիցքակիրների ցրման մեխանիզմով: Բարձր ջերմաստիճաններում ցրման գերակշռող մեխանիզմը ֆոնոնայինն է (տես Ֆոնոն): Այդ դեպքում ցրման հավանականությունը համեմատական է ատոմների տատանումների ամպլիտուդի քառակուսուն, և քանի որ վերջինս ջերմաստիճանի բարձրացմամբ գծային օրենքով աճում է, ուստի u~τ=/fr/v ~ T3/2(/i-U ազատ վազքի երկարությունն է, v~ Հ t –ն՝ միջին ջերմային արագությունը): Բարդ բյուրեղային ցանցերով Կ–ում տեղի են ունենում նաև «օպտիկական» տատանումներ: Այդպիսի տատանումների հետ լիցքակիրների փոխազդեցությունը կարող է լինել ցրման հնարավոր մեխանիզմներից մեկը: Ցածր ջերմաստիճաններում գերակշռող է դառնում լիցքակիրների ցրումը խառնուրդային իոնների ստեղծած կուլոնյան դաշտում, այդ դեպքում t հետևաբար tս~ 3y2:t Երբեմն անհրաժեշտ է լինում հաշվի առնել նաև լիցքակիրների ցրումը բյուրեղի արատներով (դիսլոկացիա), ինչպես նաև էլեկտրոն–էլեկտրոն և էլեկտրոն–խոռոչ փոխազդեցությունները: Ցրման մի քանի մեխանիզմների առկայության պայմաններում կարելի է ընդունել, որ առանձին մեխանիզմներով պայմանավորված բախումները գումարվում են: Ատոմական Կ–ում չեզոք խառնուրդների բացակայության դեպքում շարժունության ջերմաստիճանային կախումը ներկայացվում է –= aT~3/2+ bT3/2 տեսքով (նկ. 4): Փորձնական ճանապարհով լիցքակիրների շարժունությունը, խտությունը և նշանը հիմնականում որոշվում են էլեկտրահաղորդականության և Հոլի էլշուի միաժամանակյա չափումներով: Հեղուկ կիսահաղորդիչները, ինչպես նաև ամորֆ և օրգանական Կ. օժտված