Skip to content
Bulunduğunuz yer: ana arrow üniversite arrow Katıhal Fiziği arrow YARI İLETKENLERDE ELEKTRONİK İLETKENLİK


bilimge




YARI İLETKENLERDE ELEKTRONİK İLETKENLİK PDF Yazdır E-posta
Yazar fizik   
Çarşamba, 04 Kasım 2009


Valens bandı ile iletkenlik bandı arasındaki yasak enerji aralığı yalıtkanlarda 2-8 eV kadarken, yarı iletken Si da 1,1 eV, yarı iletken Ge da ise 0,7 eV kadardır. Mutlak sıfır sıcaklığında yarı iletkenlerde de tüm elektronlar atomlara bağlı durumdadır ve malzeme yalıtkan özellik gösterir. Sıcaklık arttıkça elektronların ısı enerjisi olarak aldıkları enerji artar ve bu kazandıkları enerji ile Fermi seviyesine yakın seviyelerdeki elektronlar valens bandından iletkenlik bandına çıkmaya başlarlar. Böylece katı cisim içinde serbest elektron sayısı artmaya başlar ve malzeme iletkenlik özelliği gösterir. Açık olarak bu iletkenlik özelliği sıcaklık ile ilişkili olmalıdır. Çünkü sıcaklık arttıkça elektronların aldığı enerji giderek artacak ve iletkenlik bandına çıkacak elektron sayısı fazlalaşacağı için malzemenin iletkenliği de artacaktır.

 

            Elektron valens bandından iletkenlik bandına çıkarken terk ettiği yer, bir negatif yük azaldığı için, pozitif yüklü bir parçacık gibi davranır. Elektronun valens bandını terk ettikten sonra geride bıraktığı ve tamamen elektron benzeri davranış gösteren ve elektron kütlesine eşit kütleye sahip bu pozitif boşluğa elektron boşluğu (elektron hole, deşik) denir. Komşu atomların valens veya daha iç seviyelerindeki elektronlar bu elektron boşluğuna geçiş yapabilirler. Böylece bu kez onların geldiği enerji düzeyinde bir elektron boşluğu oluşur. Bu davranış, elektron boşluğunun hareket etmesi olarak yorumlanabileceğinden, yarı iletkenlerde iletkenlik bandına sıçrayan elektronlar yanında, valens bandındaki elektron boşlukları da iletkenliğe katkıda bulunur. Dolayısıyla yarı iletkenlerdeki elektrik iletkenliğinin iki bileşeni vardır ve toplam iletkenlik bu iki bileşenin toplanmsı ile bulunur.

 

Elektriksel iletkenlik = Elektron iletkenliği + Boşluk iletkenliği

 

                                   

 

    

 

 

                    

   Şekil 1. Valens bandına çıkarak serbest elektron haline gelen iletkenlik

                        elektronu ve geride bıraktığı elektron boşluğu yarı iletkenin elektriksel i-

                        letkenliğine katkıda bulunur. Elektronlar ve boşluklar zıt elektrik yükü

                        taşıdıklarından bir elektrik alanda ters yönde hareket ederler.

 

 

            Elektron negatif, elektron boşluğu pozitif yük taşıdıklarından, bir elektrik alan uygulandığında bunlar birbirleri ile ters yönlerde hareket edeceklerdir.

 

            Yukarıda açıklandığı gibi yarı iletkenlerin elektrik iletkenliği sıcaklığa bağlı olarak şiddetle değişir. Dolayısıyla malzemenin direnci de sıcaklığa şiddetle bağlıdır. Bir yarı iletkenin elektriksel direncinin sıcaklıkla değişimi,

 

                                                                                                (1.1)

 

 

Burada  b  malzemeye bağlı olan bir sabit (malzeme sabiti) ; a ise kullanılan kristalin boyutlarına bağlı olan bir diğer sabittir. Boltzmann sabiti  k  ile  T  nin çarpımı enerji boyutunda olduğundan b  sabiti de enerji boyunta olmalıdır. Malzemenin Sıcaklık Katsayısı (Thermal Coefficient) ise

 

                                                                                             (1.2)

 

şeklinde tanımlanmış olup, sıcaklık 1 oC değiştiğinde meydana gelecek relatif direnç değişimini anlatır.

 

 


 
< Önceki   Sonraki >



Giriş

Syndicate

Spot reklam

kimya geometri siteniz bilgisayar dergisi Bu alana reklam ver Bu alana reklam ver Bu alana reklam ver Bu alana reklam ver Your ad here Bu alana reklam ver Bu alana reklam ver flash science bilim siteniz öss hazırlık siteniz

Online kullanıcılar

Üye Bağlı Değil

Workflows

Blogta son 5

  • Termal ve Mekanik En ...
    Termal ve
    Mekanik Enerji
    Enerjinin pek
    çok
    çeşidini,
    kolayca ve doğrudan
    termal enerji ve
    mekanik ... by fizik
  • Transistörler
        
    Transistörler
    pek çok
    elektronik devrede
    gerekli bir işlem
    olan sinyal
    yükselt ... by fizik
  • potansiyel enerji
    Korunumlu
    kuvvetlerin
    bulunduğu bîr
    ortamdaki bir cisim,
    bulunduğu
    yer dolayısıyle bîr
    iş yapına
    yeteneğine, yani bir
    e ... by fizik
  • Tersinir ve tersinme ...
    Tersinir ve
    tersinmez ısı
    iletimiSıcaklığı
    100C olan 2500 mol
    sudan sıcaklığı C
    olan buza 
    termik denge
    kurulana de ... by fizik
  • Aynalar
    Ayna üzerine
    düşen bir ışık
    demeti yine bir
    demet olarak
    yansır.Düzlem
    aynanın parlak
    yüzeyi sırlanm ... by fizik

Son yorumlar

    Kimler Sitede

    Şuanda 28 misafir bağlı