Қоспалы жартылай өткізгіштердің өткізгіштігі

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 36 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе . . . 5

Кіріспе . . . 5: 1. Теориялық бөлім

Кіріспе . . . 5:

1. 1. Жартылай өткізгіштер . . . 6-8

1. 2. Жартылай өткізгіштердің түрлері . . . 9-12

Кіріспе . . . 5:

1. 3. Қоспалы жартылай өткізгіштердің өткізгіштігі . . . 13-16

1. 4. р - n ауысуының қасиеттері . . . 17-20

1. 5. Жартылай өткізгішті диод . . . 21-29

1. 6. Жартылай өткізгішті диодтың жұмыс істеу принципі . . . 30-34

Кіріспе . . . 5: 1. 7. Буль алгебрасы. Буль алгебрасының негізгі тұжырымдамасы . . . 35-56

Кіріспе . . . 5: 1. 8. Буль функцияларының канондық формалары . . . 37

Кіріспе . . . 5: 2. Есептік бөлім

Кіріспе . . . 5: 2. 1. Транзисторлы күшейткіш каскадтың графоаналитикалық есебі . . . 38-43 Қорытынды . . . 44

Кіріспе . . . 5: Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . . 45

Кіріспе

Екі өткізгішті бір-біріне түйістірген кезде жылулық қозғалыстың әсерінен электрондар бір өткізгіштен басқа өткізгішке өтеді. Егер түйісетін өткізгіштер әртүрлі материалды болып келсе немесе олардың әртүрлі нүктелеріндегі температуралары бірдей болмаса, онда электрондар диффузиясының екі жақты ағындары бірдей болмайды, осының нәтижесінде бір өткізгіш оң, ал екіншісі-теріс зарядталып қалады. Сондықтан өткізгіштің ішінде және өткізгіштер арасындағы сыртқы кеңістікте электр өрісі пайда болады. Тепе-теңдік күйінде өткізгіштің ішінде диффузия ағындарының айырмашылығын дәл компенсациялайтын өріс тұрақталанады. Осы электр өрістерінің болуына өткізгіш-жартылай өткізгіш түйісулерінде пайда болатын бірқатар құбылыстар негізделінген.

Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігін зоналық теория негізінде кванттық механика жан-жақты түсіндіріп бере алады. Жартылай өткізгіштер мен диэлектриктерден принципиалдық айырмашылығы жоқ. Себебі бұл екуінде де еркін зарядты тасымалдаушылар жоқ, оларды пайда ету үшін кейбір энергия жұмсау керек. Бірақ егер бұл энергия диэлектриктер үшін өте үлкен болса, ал жартылай өткізгіштер үшін ол аз болады.

Ғылыми абстракциялардың қалыптасу әдісі адамның танымдық іс-әрекетінің жалпы бір әдісі болып табылады. Математикалық танымның өте бір кең тараған түріне сәйкестендіру абстракциясы жатады.

Біртекті объектілер жиынын қарастыруда олардың әртүрлі жалпы қасиеттері айқындалады. Бұл қасиеттерді таңдау зерттеу мақсатына сәйкес жүргізіледі.

Бұл жағдайда, қарастырылып отырған жиынын объектілерінің арасындағы маңызды емес қасиеттерге көңіл аудармай, олардың маңызды ортақ қасиеттері зерттеледі. Осыдан соң ерекшеліп алынған қасиеттердің көмегімен ажыратуға болмайтын жиын объектілері сәйкестендіріледі.

Өзара сәйкестендірілген объектілердің әрбір класы жаңа табиғатты объект ретінде формаль тілдің белгілі бір термині немесе таңбасы арқылы белгіленеді. Ол әрекетте, ерекшеленген қасиеттер жиынтығы бар осы кластың барлық объектілерінің иелік өлшемінің негізі (бейнесі) болады. Біртекті объектілер жиынын қарастырғанда ерекшеленген қасиеттер жаңа үғымдардың мағынасының кері бейнесін кескіндейді және олар сәйкестендірілген элементтер кластарымен және олардың көлемімен одақтастырылады.

Сәйкестендіру абстракциясын қолдану нәтижесінде ерекшеленген математика ұғымдарына (объектілеріне) қатысты, «олар абстракция әдісін қолдану нәтижесінде алынған» - деп айтады.

1. Теориялық бөлім

1. 1. Жартылай өткізгіштер -өзінің электрлік қасиеті жағынан өткізгіштер мен диэлектриктердің (мысалы, германий, кремний) арасынан орын алатын элементтер. Металдармен салыстырғанда жартылай өткізгіштер элексир тоғын аз өткізеді, ол сәулелену кезінде жарық энергиясының ағымымен өзгере алады. жартылай өткізгіштер құралдардың көлемі мен салмағы аз, электрлік және механикалық беріктігі жоғары болады, олар ұзақ уақыт қызмет ете алады жәнеэлектр энергиясын аз пайдаланады. Осындай қолайлы қасиеттеріне орай жартылай өткізгіштерді әскери радиотехникалык аппаратураларда жиі қолданады.

Жартылай өткізгіштердің ерекшеліктері . Жартылай өткізгіштердің кәдімгі температурадағы электрөткізгіштігі металдардың электрөткізгішітігі мен салыстырғанда аз. Өте төмен температурада олар диэлектриктерге ұқсайды. Жартылай өткізгіштердің электрөткізгіштігі температура мен жарық әсерінен қатты өзгереді, яғни температура артып және Жартылай өтккізгіш неғұрлым қаттыр жарықталынса, оның электрөткізгіштігі де соғұрлым жоғары болады. Жартылай өткізгіштердің электрөткізгіштігі оның құрамына өте аз шамада қоспалар енгізу жолымен басқарыларды.

1. 2. Жартылай өткізгіш құралдардың физикалық негіздері. Қазіргі электроникада қолданылатын құрылғылар жартылай өткізгіш материалдардан жасалады. Жартылай өткізгіштерге бөлме температурасында меншікті электрлік кедергісі 10-5 нен 1010 Ом*см-ге дейін жететін материалдарды жатқызады. Жартылай өткізгіштердің саны металдар мен диэлектриктердің санынан артық. Ең жиі қолданылатын жартылай өткізгіштер: кремний, германий, галлий арсениді, селен, теллур, әртүрлі оксидтер, сульфидтер, нитридтер және карбидтер. Егер әртүрлі элементтердің атомдарының құрылысын қарастырсақ онда электрондармен толыққан (ішкі) және толықпаған қабықшаларын (сыртқы) бөлуге болады. Соңғысы ядромен әлсіз байланыста болғандықтан басқа атомдармен оңай әсерлеседі. Сондықтанда сыртқы толықпаған қабықтағы электрондарды валентті деп атайды. Молекула құрғанда жеке атомдардың арасында әртүрлі типтегі байланыстар болады. Жартылай өткізгіштер үшін ең көп тарағаны ковалентті байланыс. Егер атомдар байланысқан күйде болса, онда валентті электрондарға көрші атомдардың электрондар мен ядро өрісі әсер етеді, осының нәтижесінде әрбір рұқсат етілген энергетикалық деңгей жаңа энергетикалық деңгейлерге бөлінеді. Осы деңгейлердің әрқайсысында тек қана екі электрон ғана бола алады. Электрон бола алатын, деңгейлердің жиынтығы рұқсат етілген зона деп аталады. Рұқсат етілген зоналардың арасындағы аралық рұқсат етілмеген зона деп аталады. Қатты дененің энергетикалық спектрінде үш түрлі зонаны бөлуге болады: рұқсат етілген (толығымен электронмен толтырылған), рұқсат етілмеген және өткізгіштік зонасы. Рұқсат етілген зонада 0 К температурада барлық деңгейлер электрондармен толтырылған. Жоғары толтырылған зонаны валенттік зона деп атайды. Рұқсат етілмеген зонаның шегінде электрон бола алатын энергетикалық деңгей жоқ. Өткізгіштік зонасындағы электрондар қатты дененің ішінде қозғала алатын, атоммен байланысын үзуге мүмкіндік беретін энергияға ие. Жартылай өткізгіштерде температураның нөлден өзгеше бір мәнінде электрондардың белгілі бір бөлігінің энергиясы өткізгіштік зонасына өтетіндей энергияға ие болады. Мұндай электрондар еркін деп аталады, ал жартылай өткізгіш - электр өткізгіш болады.

Жартылай өткізгіштердің басты қасиеті және түрлері. Жартылай өткізгіштің ең басты қасиеті : температура жоғарлаған сайын электр өткізгіштігі артуымен қатар меншіктік кедергісі кеміп отырады. Ал металдарда керісінше электр өткізгіштігі температура жоғарлаған сайын артуымен қатар меншіктік кедергісі де артып отырады. Жартылай өткізгіштердің саны металдар мен диэлектриктердің санынан артық. Ең жиі қолданылатын жартылай өткізгіштер: кремний, германий, галлий арсениді, селен, теллур, әртүрлі оксидтер, сульфидтер, нитридтер және карбидтер.

Жартылай өткізгіштік интегралдық микросхема - ол барлық элементтері мен электродаралық қосылыстары көлемді болып және қалыңдығы 200-300 мкм кремний пластинкасынан жасалған жартылай өткізгіштің бетінде жасалған интегралдық микросхема. Элементтердің арасындағы изоляция ретінде n-p ауысу, диэлектрлік қабат, сапфирдағы кремний қолданылады. Жартылай өткізгіштік интегралдық микросхемаларды жасағанда әдетте планарлық технологияны пайдаланады. Ж. ө. и. м. активті және пассивті элементтерін жартылай өткізгіштің бір монокристалында таңдап құрады. Ж. ө. и. м. элементтерді өзара қосу көлемді болып жасалуы мүмкін және жартылай өткізгіштің монокристалының бетінде жартылай өткізгіштің тотыққан бетінде ток жүргізу жолдарын, мысалы, металды вакуумдық шаң жағу әдісімен орындалуы мүмкін. Конденсатор ретінде микросхемаларда кері ығысқан p-n-ауысулар немесе Si-SiO2-металл конденсаторлық құрылымдар қолданылады. Резистерлердің рөлін жартылай өткізгіш кристалы беттерінің бөліктері немесе түзу немесе кері бағытта ауытқыған p-n-ауысу, сонымен қатар МДЖ (металл-диэлектрлік жартылай өткізгіш) -транзисторлар орындайды. Интегралдық микросхемаларда жеке элементтер арасындағы шекараны үнемі көрсету мүкін емес. Мысалы, конденсатордың түйіні бір уақытта конденсатордың электроды да болып табылуы мүмкін. Электродаралық қашықтықтардың аздығы және микросхемалардағы кристалдың барлық элементтеріне жалпы түрде байланыстың күрделі паразиттік болуы, сонымен қатар паразиттік элементтердің пайда болуы микросхеманың барлық параметрлерін, радиоэлектрондық аппаратураның байланысқан түйіндерін нашарлатады.

Өткізгіштер мен диэлектриктерден басқа, өткізгіштігі олардын арасында жататын бір топ заттар бар. Бұл заттарды жартылай өткізгіштер деп атайды. Өткізгіштерден жартылай өткізгіштердің айырмашылығы, олардың электр өткізгіштігінің температураға тәуелділік сипаты арқылы.

Жартылай өткізгіштердің өткізгіштігінің механизмін, оның ішкі құрылысы арқылы түсіндіруге болады. Мысалы кремний- төрт валенттік элемент. Бұл атомның сыртқы қабатшасында, ядромен әлсіз байланысқан, төрт электрон бар екендігін білдіреді. Кремнийдің әрбір атомының жақын көршілерінің саны да төртке тең.

Жартылай өткізгіштердің, онда еркін электрондарының болуы салдарынан өткізгіштігін, электрондық өткізгіштік деп атайды. Байланыс үзілген кезде электрон жетіспейтін бос орын пайда болады. Оны кемтік деп атайды. Кемтікте басқа қалыпты байланыстарға салыстырғанда артық оң заряд пайда болады. Кристалда кемтіктердің орны тұрақты болып қалмайды. Атомдардың байланысын қамтамасыз ететін бір электрон, пайда болған кемтікке секіріп көшіп орналасады, ал ол электронның тұрған орнында жаңа кемтік пайда болады. Сонымен, кемтіктер бүкіл кристалл бойымен орын ауыстыруы мүмкін. Жартылай өткізгіштердің маңызды ерекшелігі, онда қоспалар болғанда өзіндік өткізгішпен бірге қосымша -қоспалық өткізгіштік пайда болады.

Электрлік қасиеті бойынша жартылай өткізгіштер диэлектрик және өткізгіштер арасындағы аралас орынды алады. Өткізгіштердің меншікті кедергісі -10 ⁶ -т- 10 ^s Ом/м, диэлектриктердін, -10 ⁸ -т- 10 ^ш Ом/м, жартылай өткізгіштердің -0, 1 -т-10 ⁸ Ом/м.

Жартылай өткізгіштердің электрөткізгіштігі бірнеше факторларға байланысты: температураға, жиілікке, жарыңқа және құрамындағы қоспаларға. Температура өскен сайын жартылай өткізгіштердің кедергісі азаяды.

Жартылай өткізгішті құралдарды құру үшін германий, кремний, арсений, галий кристалдары және селена жиі қолданылады.

Жартылай өткізгіштерде екі түрлі заряд тасымалдаушылары бар: теріс зарядталған электрондар жөне оң зарядталған саңылаулар.

Әрбір төрт валентті атом электрондары көрші атомдармен жалпы электрондық жұп құрады (коваленттік байланыс) . 0 ⁰ Ктемпературасында жартылай өткізгіштің барлық валентті электрон кристалдары ковалентті байланысқан, сондықтан бос электрондар болмайды, яғни жартылай өткізгіш диэлектрик болып табылады.

Температураны жоғарылатқанда кейбір электрондар ковалентті байланысты бұзатын кинетикалық энергияға ие болады. Мұндай электрондар өз атомдарын тастап, бос болады.

Кристалдағы бос электрондар өткізгіш электрондары болып табылады, егер жартылай өткізгіште электрлік өріс әрекет етсе, онда бос электрондар жартылай өткізгіште токты туғыза отырып, бағыт бойынша жылжиды. Жартылай өткізгіштің электр өткізгіштігі электронды өткізгіш немесе п түрдегі өткізгіш деп аталатын бос электрондардың бағыт бойынша жылжуына негізделген.

Электронның жоғалтқан атом бос орынды (саңылау қалыптастырады. Бұл орынға көрші атомнан валентті: электрон ауысуы мүмкін, оның орнына саңылау пайда болады, яғни саңылау электрон сияқты кристаллішінде адасып жүреді. Сыртқы электрлік өріс болған кезде саңылау бағыттары электрон бағыттарына қарама-қарсы болады. Саңылаулардың бағыттары электрлік токтың өтуін

туғызады. Саңылаулардың жылжуы электрондардьщ жылжуынан аз. Саңылаулардың жылжу бағытына байланысты пайда болған жартылай өткізгіштің электр өткізгіштігі, саңылау өткізгіштігі немесе р түрдегі өткізгіш деп аталады. п түрдегі жартылай өткізгіштегі электрондарды негізгі ток тасушылар деп атайды, ал саңылаулар - негізгі емес ток тасушылар. р түрдегі өткізгішке саңылаулар негізгі тасымалдаушыға, ал электрондар негізгі емес тасымалдаушыға жатады.

Таза жартылай өткізгіштер жартылай өткізгішті құралдарда тәжірибе жүзінде пайдаланылмайды, себебі өткізгіштікті жөне біржақты өткізгіштікті қамтамасыз етпейді.

Жартылай өткізгішті құралдар жасау үшін өткізгіштің бір түрі басым болуы қажет. Ол үшін химиялың таза жартылай өткізгішке периодтық жүйенің V (2. 1, а-сурет) немесе III (2. 1, б-сурет) топтық элементтерінің қоспасын ендіреді.

Жартылай өткізгішті құралдардың жұмысы әр түрлі түрдегі өткізгіштігі бар аудандардың өзара жанасу: электрондық және саңылаулық құбылысына негізделген. р- жане п- түрдегі жартылай өткізгіштер арасындағы шекара электронды саңылаулық өту немесе р-n өту деп аталады (2. 4, а-сурет) .

a) жұқарланган қабаттың щрылымы; б) зарядтың таралуы; в) өріс кернеулігі; г) потенциалдың таралуы

Жартылай өткізгізштің басқа түрдегі өткізгіштермен жанасуында, диффузия әсерінен электрондар р- аймағында, ал саңылаулар п- аймағына ауыса бастайды, нәтижесінде п- аймағының шекаралық қабаты оң, ал р-аймағы теріс зарядталады. Аймақтар арасында электрлік өpic пайда болады, ол негізгі ток тасымалдаушыларға тосқауыл көрсетеді, соның арқасында р- п- өтуде зарядтар концентрациясы төмен аймақ құрылады. Бұл аймақта тасымалдаушылар (электрондар мен саңы-лаулар) жоқ, сондықтан аймақты жұқарланған қабат деп атайды. р- _п - өтудегі электрлік өрісті потенциалды тосқауыл; ал р- п- өтуді жабу қабаты деп атайды. Егер сыртқы электрлік өpic бағыты, р- п- өтудің (« + »

р- аймағында, «-» n- аймағында) өріс бағытына қарама-қарсы болса, онда потенциалды тосқауыл азаяды, р- п- өтудің концентрациялық заряды ұлғаяды, демек өту кедергісі кеңдігі кемиді (2. 4, ә-сурет) . Кернеу көзінің таңбасын өзгерткенде электрлік өріс р- п- өтудің өріс бағытымен сәйкес келеді, өтудің кеңдігі және кедергісі

ұлғаяды (2. 4/б-сурет) .

/

2, 4-сурет. Кернеу көз таңбасының p-n- өту қабатының кеңдігіне әсері:

а) р- п- өту қабаты; ә) р- п- өту қабатын

кернеу көзіне тура қосу; б) р- п өту қабатын кернеу

көзіне кері қосу

1. 2. ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШТЕРДІҢ ТҮРЛЕРІ

Жартылай өткізгіштерде Менделеев кестесінің орта тұсындағы он екі химиялық элементтер жатады. Олар: бор (В), көміртегі (С), кремний (Si), германий (Ge), қалайы (Sn), фосфор (Р), мышьяк (As), сурьма (Sb), күкірт (S), селен (Se), телмур (Те), йод (І) . Мұнан басқа үшінші топтағы элементтердің, бесінші топтағы элементтермен қосындысы, көптеген металдардың оксидтері мен сульфидтері, бір қатар химиялық қоспалар, кейбір органикалық заттар. Ғылым мен техникада ең көп қолданылатын жартылай өткізгіштерге германий

Ge және кремний Sі жатады.

Жартылай өткізгіштер өзіндік (яғни қоспасыз) және қоспалы болып бөлінеді. Қоспалы жартылай өткізгіш өз ретінде донорлық және акцепторлық болып бөлінеді.

Өзіндік жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі

Өзіндік жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштік механизмін германийдің немесе кремнийдің монокристалының мысалында қарастыру қолайлы, оның құрылымының сұлбасы (бір жазықтықта) 15 - суретте бейнеленген. Себебі өте кең қолданылатын жартылай өткізгіштер Ge және Sі

15 - сур.

сыртқы электрондық қабатта төрт электроны болады, яғни олардың валенттілігі төртке тең. Мұндай элементтердің кристалдық торында (алмаз типті тор деп аталынатын) германийдің Ge немесе кремнийдің Sі әрбір атомы, бірдей қашықтықта орналасқан, көрші төрт атоммен қоршалған.

Атомның ең орнықты күйі, оның сыртқы электрондық қабатында сегіз электрог тұрған кезде екендігі белгілі. Сондықтан Ge және Sі атомдары электрондық қабаттарды сегіз электронға дейін толтырып, көрші атомдармен жалпы электрондық жұп құрайды (коваленттік байланыс) .

Әрбір екі көрші атомдар екі ортақ электрондары (электрондық жұп) болады. Сонымен, әрбір атом сыртқы қабатында сегіз электроннан болады, олар бір мезгілде көрші атомдарға да жатады (15-сур. ) . Алмаз типті торды шартты түрде жазық етіп бейнелеуге болады, өйткені мұнда да әрбір атом көрші төрт атоммен қоршалған. Төменгі температурада жартылай өткізгіштің кристалында барлық электрондар атомдармен байланысқан және еркін электрондары жоқ, яғни кристалл диэлектрик болып саналады. Жартылай өткізгіштің температурасын көтерген кезде кейбір электрондар атомнан бөлініп, жылжымалы күйге түсіп, оған кернеу түсіргенде, кристалда ток жасайды.

Бөлме температурасының өзінде жартылай өткізгіш кристалында жылжымалы электрондардың біраз сандары болады және температураның артуына байланысты олардың саны тез көбейеді. Германий Ge жағдайында, кремнийге Si қарағанда, атомнан электронды жұлып алу үшін энергия аз жұмсалады. Сондықтан таза германийдің Ge кедергісі, кремнийдікіне Si қарағанда едәуір аз (ρ _Ge ≈ 0, 5 Ом. м, ал ρ _Si ≈ 2 ∙ 10 ³ Ом. м) .

Атомнан электронды бөліп шығарған кезде атомның қабатшасында бос орын пайда болады, ол орынды «кемтік» деп атайды. Ортақ электрондары бар көрші атомдар, электрондармен үнемі алмасып тұратындықтан, бұл кемтік басқа электронмен толтырылуы мүмкін және бұл кезде енді басқа атомда бір электрон жетпей тұрады. Электрон үзіліп шыққанға дейін атом электрлік нейтраль болғандықтан, онда электронның жетіспеуі атомға оң заряд береді. Сондықтан, электронның бос орны - кемтіктің зарядын оң деп санайды. Бұл бос орын - кемтік - кристалл көлемінде үнемі және тынымсыз орын ауыстыруда болады, бұл заряды сандық жағынан электрон зарядына тең оң зарядтық осылай ауысып отырумен бірдей болады.

Сонымен, бос электрондар және кемтіктер кристалл бойынша, қандай да бір еркін электрон атом қабатшасындағы кемтікпен кездескенше, ретсіз орын ауысып отырады (бос орынға тап болғанша) . Бұл кезде қозғалыстағы екі зарядты тасымалдаушылар жоқ болады: бос электрон және кемтік, яғни рекомбинация жүреді.

Әрбір белгілі-бір температурада жұптың пайда болуының «электрон-кемтік» (генерация) және олардың жойылуының (рекомбинация) аралығында динамикалық тепе-теңдік орнайды. Неғұрлым температура жоғары болған сайын, солғұрлым «электрон - кемтік» жұптары пайда болып, жартылай өткізгіш кристалында олардың бір мезгілде болуының саны артады.

Егер осындай кристалды электр тізбегіне қосса, онда оның ішінде электрондар, теріс полюстен оң полюске қарай реттеліп қозғала бастайтын болады. Өрістің әсерінен байланысқан электрондар да көбінесе өрістің күш сызықтары бойымен көрші атомдардан бос орындарға көше бастайды, ал бос орындар (кемтіктер) осы сызықтардың бойымен қарсы жаққа қарай орын ауыстыра бастайды.

Сонымен, өрістің әсерінен кемтіктер де оң зарядты алып жүре отырып реттелген қозғалысқа түседі. Шын мәнінде, бір жаққа тек бос электрондар мен байланысқан (валенттілік) электрондар орын ауыстыратындықтан, бос электрондарды бір жаққа қарай, ал оң зарядты тасымалдаушы кемтіктерді екінші жаққа қарай қозғалады деп санауға болады.

Бос электрон кемтікпен кездескенде олар рекомбинацияланады, сөйтіп олардың қозғалысы тоқталады. Бос электрон мен кемтіктің рекомбинацияға дейінгі орташа еркін жол жүру ұзындығы өте аз (0, 1 мм-ден артық емес) . Тынымсыз жылулық генерация жаңадан «электрон - кемтік» жұбының пайда болуына алып келеді, олар қайтадан зарядты тасымалдай бастайды. Сонымен, электр өрісінің әсерінен кристалда еркін зарядты тасымалдаушылардың үздіксіз реттелген қозғалысы жүреді, яғни ток ағады. Мұндай өткізгіштік өзіндік жартылай өткізгіштің өткізгіштігі деп аталынады.

Зоналық теория бойынша өзіндік жартылай өткізгіштің өткізгіштігі валенттік зонаның жоғары деңгейлерінен электрондардың өткізгіштік зонаға ауысуынан пайда болады. Бұл кезде өткізгіштік зонада ток тасымалдаушылардың бірнеше саны - зонаның түбіне жақын деңгейлерде орналасқан, электрондар пайда болады; валенттік зонаның жоғары деңгейлерінде бір мезгілде осынша саны бар бос орындар пайда болады, осының нәтижесінде кемтіктер пайда болады. Керісінше рекомбинация процесіне электронның өткізгіштік зонадан валенттік зонаның бір бос деңгейіне ауысуы сәйкес келеді.

Жеткілікті жоғары температурада өзіндік жартылай өткізгіштің өткізгіштігі барлық жартылай өткізгіштердің түрлерінде байқалады. Алайда, қоспасы бар жартылай өткізгіштерде, электр өткізгіштік өзіндік және қоспалы өткізгіштіктердің қосындысынан тұрады.

1. 3. Қоспалы жартылай өткізгіштердің өткізгіштігі

Егер балқытылған таза германийге немесе кремнийге Менделеев кестесіндегі үшінші топтың элементтерінің атомдарының (Іn, Al, Ga, B және басқалар) аздаған мөлшерде қосса, мысалы Іn, онда қатайғаннан кейін Іn атомдары кристалдық тордың кейбір түйіндерінен орын алып, кристалдық құрамына енеді. In атомдары кристалда төрт көрші Ge атомдарымен ортақ электрондық жұп құрайды. Алайда индий Іn атомында сыртқы электрондық қабатта үш қана электрон болғандықтан, сегіз электроннан тұратын орнықты қабат құру үшін, оған бір ортақ электрон жетіспейді. Іn атомы жетіспейтін электронды көрші германийдің Ge атомынан қамтып алуы мүмкін. Сонда ол теріс зарядталады да, ал қандай да бір орында жылжымалы кемтік пайда болады.

Кристалл электронейтраль болып қала береді, бірақ ондағы теріс зарядталған In атомдары тормен байланысқан (локалданылған), ал оң зарядталған кемтіктер электр тогына қатысуы мүмкін (16-сур. ) . Мұндай