Температураға тәуелділігі

Ө зінің меншікті кедергісі ρ бойынша жартылай ө ткізгіштер металдармен (ρ = 10^-7 – 10^-8 Ом.м) жә не диэлектриктердің (ρ > 1∙ 10⁸ Ом.м) аралығ ын ала

жатады. Меншікті кедергі бағ анасында, кейбір металдардың, жартылай ө ткізгіштердің жә не диэлектриктердің алатын орны 12– суретте бейнеленген.

12– сур.

Алайда, меншікті кедергісі бойынша заттарды топтау едә уір шартты болып саналады, ө йткені бірқ атар факторлардың ә серінен (температура, сә улелену, қ оспалар) кө птеген заттардың меншікті кедергісі ө згереді, ал оның ү стіне жартылай ө ткізгіштерде ол қ атты ө згереді. Сондық тан, жартылай ө ткізгіштерді металдардан ажырату ү шін жалпы белгілер бойынша қ арастыру керек жә не алдымен температурағ а байланысты меншікті кедергінің тә уелділік сипаты бойынша. Жартылай ө ткізгіштерде температура ө скен сайын меншікті кедергі азаяды (13-сур.), ал металдарда температура артқ ан сайын меншікті кедергі артады (14-сур.).

13 - сур. 14 - сур.

Енді температураның зттардың электр ө ткізгіштігіне ә серінің табиғ атын қ арастырайық.

Температура артқ анда металдарда еркін зарядты тасымалдаушылардың концентрациясы ө згермейді, ал олардың қ озғ алғ ыштығ ы тө мендейді, ө йткені тордың тү йіндерінде тұ рғ ан иондардың жылулық тербелісінің амплитудасы артады, осының салдарынан, электр ө рісінің ә серінен қ озғ алатын электрондар ағ ынының шашырауы артады. Сондық тан, температура кө терілгенде металдардың ө ткізгіштігі тө мендейді, ал тө мендегенде – артады, жә не температура 0⁰ К-ге жақ ындағ анда, яғ ни тордың тү йіндерінде тұ рғ ан бө лшектердің жылулық тербелісі толық тоқ талады, осы кезде кейбір металдардың электр ө ткізгіштігі секірмелі тү рде кенет артады (тө тенше ө ткізгіштік қ ұ былысы).

Температура ртқ анда диэлектриктердің электр ө ткізгіштігі нашар ө седі. Алайда, диэлектрикте еркін зарядты тасымалдаушылар пайда болу ү шін қ ажетті энергия ө те жоғ ары, сондық тан диэлектрикті қ ыздырғ ан кезде, онда елеулі еркін зарядты тасымалдаушылар мө лшері пайда болғ анша, оның термиялық бү лінуі басталады.

Жартылай ө ткізгіштің температурасы артқ анда оның атомдарының сыртқ ы қ абатының жеке электрондары, атомнан бө лінуге жеткілікті энергия қ абылдап, онан бө лініп шығ ып, еркін электрондарғ а айналады. Жартылай ө ткізгіштің температурасы жоғ арылағ ан сайын, ондағ ы еркін электрондардың саны артады жә не электр ө ткізгіштігі жоғ арылайды.

Жартылай ө ткізгіштердің температурасы тө мендеген кезде еркін зарядты тасымалдаушылар саны кү рт тө мендеп, тө менгі температураларда оның ө ткізгіштігі іс жү зінде нольге тең болады. Жартылай ө ткізгіштерде, тө менгі температураларда ө ткізгіштіктің жоқ болуы – металл ө ткізгіштерден жартылай ө ткізгіштердің тағ ы да бір сипатты айырмашылығ ы болып саналады жә не ол ө ткізгіштерде еркін зарядты тасымалдаушылардың пайда болуының жылулық табиғ аты бар екендігін кө рсетеді.

Жартылай ө ткізгіштердің ө ткізгіштігі температурағ а кү шті байланысты. Бұ л жартылай ө ткізгіште жасалғ ан ә ртү рлі термо сезімтал қ ұ ралдардың қ ұ рылысында пайдаланылады. Жартылай ө ткізгіштерде еркін зарядты тасымалдаушылар тек қ ана қ ыздыру арқ ылы пайда болмайды екен. Олар жартылай ө ткізгішке тү скен сә уленің де ә серінен пайда болады. Сондық тан, жартылай ө ткізгіштердің ө ткізгіштігі жә не де жарық талынуғ а кү шті тә уелді.