ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                      ნახევრად გამტარები

მონოკრისტალური სილიციუმი არის ნახევარგამტარული მასალა, რომელიც დღეს ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში. 

 ფართო კლასი ნივთიერებებისა, რომელთა კუთრი გამტარობა (σ) ნაკლებია ლითონების კუთრ გამტარობაზე (σ~10⁶-10⁴ომ^-1.სმ^-1) და მეტია კარგი დიელექტრიკების კუთრ გამტარობაზე (σ≤10^-10-10^-12ომ^-1.სმ^-1). σ-ს აქ მოტანილი რიცხვითი მნიშვნელობები აღებულია ოთახის ტემპერატურის პირობებში.

ლითონებისაგან განსხვავებით ნახევრად გამტარების დამახასიათებელი თვისებაა ელექტროგამტარობის ზრდა ტემპერატურის ზრდის მიხედვით, ამასთან ერთად ტემპერატურის ცვლილების საკმარისად დიდ ინტერვალში კუთრი გამტარობა, როგორც წესი, იზრდება ექსპონენციალური კანონით:

σ = σ₀ exp (-E_A / kT), (1)

სადაც k არის ბოლცმანის მუდმივა, E_A - ნახევრად გამტარებში ელექტრონების აქტივაციის ენერგია, σ₀ - პროპორციულობის კოეფიციენტი, რომელიც სინამდვილეში დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, მაგრამ გაცილებით სუსტად, ვიდრე ექსპონენციალური მამრავლი. ტემპერატურის გარზდისას სითბური მოძრაობა არღვევს ელექტრონების ბმას მათი ნაწილი, რომელიც exp(-E_A/kT) პროპორციულია, დენის თავისუფალი მატარებელი ხდება. ელექტრონების ბმა შეიძლება დაირღვეს აგრეთვე ნახევარგამტარებზე გარე ზემოქმედებით: სინათლის დასხივებით, ჩქარი ნაწილაკების ნაკადით, ძლიერი ელექტრული ველით და ა. შ. ამიტომ ნახევარგამტარისთვის დამახასიათებელია ელექტროგამტარობის უაღრესად დიდი მგრძნობიარობა გარე ზემოქმედების მიმართ. ვინაიდან ბევრ შემთხვევაში კრისტალის დეფექტებთან ან მინარევებთან ლოკალიზებული ელექტრონის E_A ენერგია მნიშვნელოვნად მცირეა, ვიდრე მოცემული ნახევარგამტარის იდეალურ კრისტალში, ნახევარგამტარის ელექტროგამტარობა ასევე ძლიერ მგრძნობიარეა კრისტალის დეფექტებისა და მინარევების შემცველობის მიმართ.

ამგვარად, ტემპერატურის ცვლილებებით, მინარევების შეყვანით და ა. შ. შესაძლებელია ნახევარგამტარის ელექტროგამტარობის ცვლილება დიდ ინტერვალში.

იხ. ვიდეო - Полупроводники. Как работают транзисторы и диоды. Самое понятное объяснение!

ტრანზისტორი

ტრანზისტორი არის ნახევარგამტარული მოწყობილობა, რომელიც შედგება ორი რეგიონისგან p- ან n-ტიპის ნახევარგამტარებით, რომელთა შორის არის რეგიონი n- ან p-ტიპის ნახევარგამტარებით. ამრიგად, ტრანზისტორში არის p-n შეერთების ორი რეგიონი.