ELEKTRONLARNI ENERGETIK SOHALAR BO`YICHA TAQSIMOTI (Elektr sathi jadvallari bo'yicha elektronlarning taqsimlanishi, Energiya darajasi bo'yicha elektronni taqsimlash, Energetik zonalar)
Yuklangan vaqt
2024-05-12
Yuklab olishlar soni
4
Sahifalar soni
25
Faytl hajmi
338,1 KB
MAVZU: ELEKTRONLARNI ENERGETIK SOHALAR
BO`YICHA TAQSIMOTI
KURS ISHI
2
ELEKTRONLARNI ENERGETIK SOHALAR BO`YICHA TAQSIMOTI
REJA:
KIRISH.
1.
Elektr sathi jadvallari bo'yicha elektronlarning taqsimlanishi.
2.
Energiya darajasi bo'yicha elektronni taqsimlash.
3.
Energetik zonalar
XULOSA
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO`YXATI.
3
KIRISH.
Atom - musbat zaryadlangan yadro va manfiy zaryadlangan elektron
qobiqdan iborat elektr neytral zarracha. Yadro atomning markazida joylashgan va
musbat zaryadlangan protonlar va zaryadlanmagan neytronlardan iborat bo'lib, ular
yadro kuchlari tomonidan birlashtirilgan. Atomning yadro tuzilishi 1911 yilda
ingliz fizigi E. Rezerford tomonidan eksperimental ravishda isbotlangan.
Protonlar soni yadroning musbat zaryadini aniqlaydi va elementning tartib
raqamiga teng. Neytronlar soni atom massasi va elementning tartib raqami
o'rtasidagi farq sifatida hisoblanadi. Yadro zaryadlari bir xil (protonlar soni bir xil),
lekin har xil atom massalari (har xil miqdordagi neytronlar) bo'lgan elementlarga
izotoplar deyiladi. Atomning massasi asosan yadroda to'plangan, chunki
ahamiyatsiz elektronlar massasini e'tiborsiz qoldirish mumkin. Atom massasi
yadrodagi barcha protonlar va barcha neytronlarning massalari yig'indisiga teng.
Kimyoviy element - bu bir xil yadro zaryadiga ega bo'lgan atomlarning bir
turi. Hozirgi vaqtda 118 xil kimyoviy elementlar.
Atomning barcha elektronlari uning elektron qobig'ini hosil qiladi. Elektron
qobiq elektronlarning umumiy soniga teng manfiy zaryadga ega. Atom qobig'idagi
elektronlar soni yadrodagi protonlar soniga to'g'ri keladi va elementning tartib
raqamiga teng. Qobiqdagi elektronlar elektron qatlamlari bo'ylab energiya
zaxiralariga ko'ra taqsimlanadi (energiyasi yaqin bo'lgan elektronlar bitta elektron
qatlamini hosil qiladi): energiyasi past bo'lgan elektronlar yadroga yaqinroq,
energiyasi yuqori bo'lgan elektronlar yadrodan uzoqroqda joylashgan. Elektron
qatlamlar soni (energiya darajasi) kimyoviy element joylashgan davr soniga to'g'ri
keladi.
Tugallanmagan va tugallanmaganlarni ajrating energiya darajalari... Agar
daraja maksimal mumkin bo'lgan elektronlar sonini o'z ichiga olgan bo'lsa, daraja
tugallangan hisoblanadi (birinchi daraja - 2 elektron, ikkinchi daraja - 8 elektron,
uchinchi daraja - 18 elektron, to'rtinchi daraja - 32 elektron va boshqalar). To'liq
bo'lmagan daraja kamroq elektronlarni o'z ichiga oladi.
4
Atom yadrosidan eng uzoqda joylashgan daraja tashqi deyiladi. Tashqi
energiya darajasida joylashgan elektronlar tashqi (valentli) elektronlar deyiladi.
Tashqi energiya darajasidagi elektronlar soni kimyoviy element joylashgan guruh
soniga to'g'ri keladi. Tashqi sath 8 elektronni o'z ichiga olgan bo'lsa, u to'liq
hisoblanadi. 8A guruh elementlarining atomlari (inert gazlar geliy, neon, kripton,
ksenon, radon) to'liq tashqi energiya darajasiga ega.
Atom yadrosi atrofidagi elektron topilishi mumkin bo'lgan joy elektron orbital
deb ataladi. Orbitallar energiya darajasi va shakli bilan farq qiladi. Shakli bo'yicha
s-orbitallar (shar), p-orbitallar (sakkizinchi hajm), d-orbitallar va f-orbitallar
mavjud. Har bir energiya sathining o'ziga xos orbitallari bor: birinchi energiya
darajasida- bitta s-orbital, ikkinchi energiya darajasida- bir s- va uch p-orbital,
uchinchi energiya darajasida- bir s-, uch p-, beshta d-orbital, to'rtinchi energiya
darajasida bir s-, uch p-, beshta d-orbital va etti f-orbital. Har bir orbital maksimal
ikki elektronni o'z ichiga olishi mumkin.
Elektronlarning orbital taqsimoti elektron formulalar yordamida aks etadi.
Masalan, magniy atomi uchun elektronlarning energiya darajalari bo'yicha
taqsimlanishi quyidagicha bo'ladi: 2e, 8e, 2e. Bu formula shuni ko'rsatadiki,
magniy atomining 12 elektroni uchta energiya darajasida taqsimlangan: birinchi
daraja to'liq va 2 elektronni o'z ichiga oladi, ikkinchi daraja to'liq va 8 elektronni
o'z ichiga oladi, uchinchi daraja to'liq emas, chunki 2 elektronni o'z ichiga oladi.
Kaltsiy atomi uchun elektronlarning energiya sathidan taqsimlanishi quyidagicha
bo'ladi: 2e, 8e, 8e, 2e. Bu formula shuni ko'rsatadiki, 20 ta kaltsiy elektronlari to'rtta
energiya darajasida taqsimlanadi: birinchi daraja tugallangan va 2 ta elektronni o'z
ichiga oladi, ikkinchi daraja to'liq va 8 ta elektronni o'z ichiga oladi, chunki
uchinchi daraja to'liq emas. 8 elektronni o'z ichiga oladi, to'rtinchi daraja
tugallanmagan, chunki 2 elektronni o'z ichiga oladi.
5
1.
Elektr sathi jadvallari bo'yicha elektronlarning taqsimlanishi.
Elektron vositalar bo'yicha elektronlarning energiya darajasi bo'yicha
taqsimlanishi metall, shuningdek, har qanday elementlarning metall bo'lmagan
xususiyatlarini tushuntiradi.
Elektron formulalarMuayyan qoida mavjud, shunga ko'ra, bepul va
juftlashtirilgan salbiy zarralar sathlar va tarbiyalevellarga joylashtiriladi. Energetika
darajasi bo'yicha elektronlarning tarqalishini batafsil ko'rib chiqing.
Birinchi energiya darajasida faqat ikkita elektron mavjud. Ularni to'ldirish
energiya zaxirasi ortadi. Elektron elementlarni kimyoviy elementlarning atomida
taqsimlash ketma-ketlik raqamiga to'g'ri keladi. Minimal raqamli energiya darajasi,
yadroga valent elektronlarini jalb qilish kuchini ifodalaydi. Elektron formulaga
misolElektron energiyalar tomonidan elektr darajasi bilan uglerod atomining
misolida energiya darajasi bo'yicha ko'rib chiqing. Uning ketma-ketligi 6-son, yadro
ichida, ijobiy zaryadga ega bo'lgan oltita proton mavjud. Uglerod ikkinchi davrning
vakili bo'lganligi sababli, u ikkita energiya miqdori bilan tavsiflanadi. Birinchisida
ikkinchi elektron, ikkinchisi - to'rttasi mavjud.
Hind qoidasi bir hujayrani faqat bitta hujayrada har xil orqa tomondan faqat
ikkita elektronni tushuntiradi. Ikkinchi energiya darajasida to'rtta elektron mavjud.
Belgilangan qoidalar mavjud, unga kiruvchi va darajadagi elektronlarning
taqsimlanishi sodir bo'ladi.
QoziqinchUshbu tamoyil Pauli tomonidan 1925 yilda tuzilgan. Olim faqat
ikkita elektronni faqat ikkita elektronni qo'yish ehtimolini bildirdi, ular bir xil kvant
soniga ega: n, l, m va s. E'tibor bering, elektronlarning energiya darajasi bo'yicha
tarqalishi, erkin energiya zaxirasi oshadi.
Klekkovskiy qoidasiEnergiya orbitalarining to'ldirilishi n + l kvantlar sonining
ko'payishi bo'yicha amalga oshiriladi va energiya zaxirasining ko'payishi bilan
tavsiflanadi.
D-va F-elementlarga tegishli bo'lgan bunday kichik guruhlarning elementlari
oldingi d-r-iymonga kichikroq energiya ta'minoti kichikroq energiya ta'minotiga ega
6
bo'lgan tashqi sudraluvchi elektronning "muvaffaqiyatsizligi" deb hisoblanadi.
Ushbu hodisa mis, kumush, platina, oltinga xosdir.
Atomdagi elektronlarning taqsimlanishi bir xil aylanma bo'lgan to'satdan
birlashtirilgan elektron vositalar bilan to'ldirishni o'z ichiga oladi.
Yagona elektron bilan barcha bepul orbitalarni to'liq to'ldirgandan keyingina,
ya'ni qarama-qarshi aylanalarga ega bo'lgan ikkinchi salbiy zarralar tomonidan
kvant hujayralariga qo'shimcha qo'shimchalar mavjud.
Moddalarning xususiyatlari valent elektron konfiguratsiyasiga ta'sir qiladi.
Ularning soni bo'yicha eng yuqori va pastki va pastki va pastki va pastki faoliyatni
aniqlash mumkin. Agar element mendeleev stolining asosiy kichik guruhida bo'lsa,
guruh soni bo'yicha tashqi energiya darajasini olish mumkin, uning oksidlanish
darajasini aniqlang. Masalan, beshinchi guruhda bo'lgan fosfor (asosiy kichik guruh)
beshta valent elektronni o'z ichiga oladi, shuning uchun uchta elektronni olishi yoki
besh zarralarni boshqa atomga berishga qodir.
Izohlar sifatida, mendeleev jadvalining barcha kichik guruhlarining vakillari
istisnolar kabi harakat qilmoqda.
Oilalarning xususiyatlariTuzilishning tashqi energiya darajasiga ega bo'lishiga
qarab, to'rt oila uchun mendeleev jadvaliga kiritilgan barcha neytral atomlar
bo'linmasi mavjud:
s-elementlar birinchi va ikkinchi guruhlarda joylashgan; P-oila III-VIII
guruhlarda (va kichik guruhlarda) joylashgan; D-Elektrlar I-VIII guruhdan bo'lgan
kichik guruhlarni topish mumkin; - Aktinidoidlar va lantanoidlarni yaratadi. Kvant
raqamlaridan kamida bittasi L, /, Mt yoki T3 boshqacha bo'lishi kerak. Shunday
qilib, bir xil kvans bilan bir xil bo'lgan elektronlar, biz \u003d + lj2 satriga ega
bo'lgan elektronlarni grafik jihatdan ko'rib chiqamiz va J- LF2 qiymatlari bo'lgan
elektronlarni grafik deb bilamiz Xuddi shu orqa tomondan, ko'pincha parallel spins
n bir-biriga parallel spins n ni bildiradi. Qarama-qarshi orqa tomonlar bilan ikkita
elektron apostali spins nligini bildiradi | J- l, i va mt raqamlari orqa tomondan farq
qilishi kerak. Shuning uchun, atomda bir xil l, / va t, t, \u003d -1/2 bilan bitta ikkita
havo kemasi bo'lishi mumkin, boshqasi tm \u003d + 1/2 bilan. Aksincha, agar ikkita
7
elektronning orqa tomonlari bir xil bo'lsa, bu kvant sonidan bir xil bo'lishi kerak: P,
/ yoki MH Paulining printsipini bilish, agar biron bir "orbitada" ning qancha elektron
manzillari bo'lishi mumkinligini bilib olaylik Birinchi "orbit" ning asosiy kvant soni
p \u003d 1. Keyin / \u003d 0, MT-0 va TL o'zboshimchalik bilan bog'liq: +1/2 yoki
-1/2 bo'lishi mumkin. Biz shuni ko'ramizki, agar p-1 bo'lsa, bunday elektronlardan
faqat ikkitasi bo'lishi mumkin. Umuman olganda, l, har qanday qiymatga ega
bo'lgan, elektronlar birinchi navbatda, 2-dan l-1 gacha bo'lgan bayroq kvant raqami
/ olish qiymatlari bilan farq qiladi. Set / May, bggg (2 / + 1) elektron manziliga egami
yoki boshqa qiymatlar bo'lganligi uchun, magnit kvant sonining turli xil qiymatlari
mavjud. Ushbu raqam ikki baravar ko'payishi kerak, chunki L, / va T (ikkita mos
keladi) turli xil qiymatlar Spin TX proektsiyalari. Shuning uchun, bir xil miqdordagi
l kvant sonidagi maksimal miqdor, birinchi energiya darajasida, ikkinchisida 2-sonli,
uchinchi - 18 va hkli ichimda 2 ta elektron bo'lishi mumkinligi sababli . Masalan,
vodorod atomi IH deb hisoblang. Vodorod atomida IH bitta elektronga ega va ushbu
elektronning aylanmasi o'zboshimchalik bilan yo'naltirilishi mumkin (ya'ni ms ^ +
iJ2 yoki MT \u003d -1 / 2/2), va elektron birinchi energiyada turgan s-co-da
joylashgan L-1 darajasida (yana bir bor impertatsiya qilingan birinchi energiya
darajasidan biri, ikkinchi energiya darajasi ikki va 2rdan iboratki, uchinchi qism,
uchinchi qism - 3 *, 3D ZPA va boshqalar. ). Sug'urtma, o'z navbatida, kvant
hujayralariga bo'linadi * (, bu 2 / 4-1) bo'lgan (masalan, 2 / 4-1) bilan belgilanadi.
Hujayra to'rtburchakni tasvirlash uchun grafikadan olinadi Elektron aylanadigan
elektron spin. Shuning uchun, Atomning elektron holati IHning holati IH1 deb
atalgan yoki kvant hujayrasida bir xil, quyida bir xil qiymatlar to'plami bilan ajralib
turadigan * orbitali. har bir hujayradagi p, i va T * raqamlari, geliy atomidagi
atomdagi atomlarda, Atomlarni taqsimlash bilan ko'rsatilgan. Elektron qobiqning
tuzilishi bilan ko'rsatilgan. Ieliy Atom 2-ni 2 yoki 1-chi atomining ikkinchi davri
(Maydeleev davriy jadvali) ning ikkinchi davri: qaysi elektron pochta orqali elektron
chig'anoqlarning tarkibi tarkibiga kirishi kerak Ekstorcy BS chig'anoqlari, 7n va
oldindan to'ldirilishi kerakki, oldindan aniq emas. Spinlarning pasayishi kamaygan
gundlar (birinchi marta nemis fizikasi tomonidan birinchi bo'lib shakllangan)
8
tomonidan aniqlanadi (birinchi bo'lib nemis fizikasi f. gong-uyi tomonidan). Gund
boshqaruvi. Ushbu qiymat bilan men (i.e., ma'lum bir sulylamay ichida), elektronlar
yuzta * maksimal darajaga ega bo'lgan usulda o'rnatiladi. Agar, masalan, azot
atomining uchta / ^ - hujayralarida uchta elektronni tarqatish kerak bo'lsa, ular har
biri alohida hujayrada joylashgan bo'lsa, ya'ni uchta turli xil p-litalga joylashtiriladi
Bu holatda umumiy aylana 3/2 ni tashkil qiladi, chunki uning proektsiyasi T3 - 4-1
/ 2 + A / 2 + 1 / 2/2 * 3/2 * Xuddi shu yo'lda bitta elektronni tashkil etolmaydi: 2p
Umuman olganda, umuman spin tm \u003d +1/2 - 1/2 + 1/2 \u003d 1/2. Shu sababli,
uglerod atomlari, azot va kisloroddagi elektronlar aynan shu erda joylashgan.
Keyingi uchinchi davr atomlarini keyingi elektron konfiguratsiyalashni ko'rib
chiqing. Natriy UAdan boshlanib, uchinchi energiya darajasi P-3 ning asosiy kvant
soni bilan to'ldiriladi. Uchinchi davrning dastlabki sakkizta elementlarining atomlari
quyidagi elektron konfiguratsiyalarga ega: biz endi 19k kaliyning to'rtinchi
davridagi birinchi atomning elektron konfiguratsiyasini ko'rib chiqamiz. Dastlabki
18 elektron quyidagi orbital: LS12S22p63S23p6. Aftidan ko'rinadi; N \u003d 3 va
1 \u003d 2 ga to'g'ri keladigan 3D proro-vanga o'n oltitali elektron ekranga to'g'ri
kelishi kerak. Biroq, aslida, kaliy atomining valent elektronasi 4sning orbitalida
joylashgan. 18-elementdan keyin chig'anoqlarni to'ldirish birinchi ikki davrda
bo'lgani kabi, bunday ketma-ketlikda sodir bo'ladi. Atomlardagi elektronlar Paui va
Gund hukmronligi bo'yicha tashkil etilgan, ammo ularning energiya eng kichigi. Eng
past energiya printsipi (Ichki olim VB Klachkov-Sue) bu tamoyilni rivojlantirishga
katta hissa edi. yadro). Elektron energiya asosan P va yonma-yon kvantning asosiy
miqdori bilan belgilanadi, shuning uchun avval kvant raqamlari kvant raqamlari
qiymatlari miqdorini to'ldiradi. Masalan, superal 4larda elektron energiyasi 3D
Subbvel-dan kam, chunki birinchi holatda P + / \u003d 4 + 0 \u003d 4 va ikkinchi p
+ / 3 + 2 \u003d 5; Superts 5 * (N + / 5 + 0 \u003d 5) Energiya reklama (L + / 4 +
4-2 \u003d 6); 5p (l + / \u003d 5 +1 \u003d 6), energiya harorat 4 / (L-F / \u003d 4
+ 3 \u003d 4 + 3 \u003d 7 + 3 \u003d 7) va boshqalar. 1961 yilda birinchi marta
elektron pozitsiyani shakllantirgan asosiy davlat darajasida, ammo minimal qiymat
bilan emas, balki eng kichik ma'nosi C + / "Masalani BICK qiymatining yig'indislari
9
yig'indisi bo'lgan holatlar sonining kichik qiymatiga teng bo'lgan taqdirda Bu holda
PI / STE / hisoblanadi. Bu holda, to'ldirish birinchi navbatda, mendeleev elementlari
davrida l, ya'ni 3DAP-5 va boshqa qiymatlar bilan qo'llab-quvvatlash Quyidagi kabi
elektron va burchaklar nishoni (2.4-rasm). Elektronlashtirish atomlarida. Energiya
darajasi va burchaklarning kuch darajasi, shuning uchun ko'p holatlarda eng past
energiya printsipiga ko'ra, elektron salalaykerni egallab olish uchun kuchliroq
"pastki" darajali suvning subiraer-ga tegishli emas: Shuning uchun 4sning sumkasi
to'rtinchi davrda to'ldiriladi va shundan keyingina 3d subveveldan keyin.
Elektronlashtirish atomlarida (atom qobiqlari) ba'zi bo'lishi kerak umumiy
qoidalarUlardan siz quyidagilarni belgilashingiz kerak:
1. Atomdagi Povulning printsipi, ya'ni bitta kvantdagi ikkita elektrondan
kattaroq bo'lishi mumkin emas, ya'ni bir xil atomning kamida bitta kvadrat raqami
orasida ikkita elektrondan farq qilishi kerak.
2. Uning so'zlariga ko'ra, barcha elektronlar atomning asosiy holatida bo'lgan
energiya holatida bo'lishi kerak.
3. Chig'anoqlarda elektronlarning elektron miqdori (raqami) printsipi, shuni
muvofiq, chig'anoqdagi elektronlarning soni 2n 2 dan oshmasligi kerak, bu erda bu
qobiqning asosiy kvant miqdori. Agar ba'zi qobiqda elektronlar soni limit qiymatiga
yetsa, qobiq to'ldiriladi va quyidagi elementlarda paydo bo'ladi, yangi elektron qobiq
paydo bo'ladi.
Aytilganlarga ko'ra, quyidagi jadvalda: 1) elektron chig'anoqlarning notishi; 2)
asosiy va yon kvant sonlarining tegishli qiymatlari; 3) kichik guruhlarning ramzlari;
4) nazariy jihatdan hisoblangan eng katta raqam ikkala kichik kichik guruhlarda va
umuman chig'anoqlarda. Tajribadan qat'iy nazar belgilangan kichik guruhlar bilan
bog'liq bo'lgan kichik guruhlar bilan bog'liq bo'lgan kichik guruhlar sonida, elektron
grouplar soni va ularning tarqalishi nazariy hisob-kitoblar bilan bog'liqligini
ko'rsatish kerak. Subgroupdagi elektronlar chegara qiymatini faqat qobiqda n
chegaraga etib boradi, keyingi qobiqda esa butun kichik guruhni yo'qoladi.
10
Elektron grafik sxemasi si. Elektron element formulasi
Elektron kitoblarning apparat texnologiyalari. Elektron kitob tushunchasi -
o'quvchi. Afzalliklari va kamchiliklari. LCD monitor texnologiyasi.
Qashshoqlik va qashshoqlik ijtimoiy hodisalar sifatida. Aholining kam
daromadli qatlamlarini ijtimoiy himoya qilish
Chipta 1. Tsiklik algoritm. Old shartli, keyingi shartli va parametrli tsiklning
tsikllarining blok diagrammalari. Siklik dasturlash
Atomlarning elektron qatlamlari tuzilishi kimyoda muhim rol o'ynaydi, sabab
kimyoviy
xususiyatlari
moddalar.
Elektronning
ma'lum
bir
orbitalda
harakatlanishining eng muhim xususiyati bu uning yadro bilan bog'lanish
energiyasidir. Atomdagi elektronlar ma'lum bir energiya bilan farq qiladi va
tajribalar ko'rsatib turibdiki, ba'zilari yadroga kuchliroq jalb qilinadi, boshqalari
kuchsizroq. Bu elektronlarning yadrodan uzoqligi bilan izohlanadi. Elektronlar
yadroga qanchalik yaqin bo'lsa, ularning yadro bilan aloqasi shunchalik katta bo'ladi,
ammo energiya kamroq saqlanadi. Atom yadrosidan masofa oshgani sayin
elektronni yadroga tortish kuchi kamayadi va energiya ta'minoti ortadi. Atomning
elektron qatlamida elektron qatlamlar shunday hosil bo'ladi. O'xshash energiya
qiymatiga ega bo'lgan elektronlar bitta elektron qatlamini yoki energiya darajasini
hosil qiladi. Atomdagi elektronlarning energiyasi va energiya darajasi bosh kvant
soni n bilan belgilanadi va 1, 2, 3, 4, 5, 6 va 7 qiymatlarini oladi. ko'proq qiymat n,
atomdagi elektronning energiyasi qancha ko'p bo'lsa. Bir yoki boshqa energiya
darajasida bo'lishi mumkin bo'lgan elektronlarning maksimal soni quyidagi formula
bo'yicha aniqlanadi:
Bu erda N - darajadagi elektronlarning maksimal soni;
n - energiya sathining soni.
Birinchi qobiqda ikkitadan ko'p bo'lmagan elektronlar, ikkinchisida sakkizdan
ko'p bo'lmagan, uchinchisida 18 dan, to'rtinchisida 32 dan ko'p bo'lmagan
elektronlar joylashganligi aniqlandi.Biz uzoqroq chig'anoqlarni to'ldirishni
o'ylamaymiz. Ma'lumki, tashqi energiya darajasida sakkizdan ortiq elektron bo'lishi
11
mumkin emas, u to'liq deb nomlanadi. Maksimal miqdordagi elektronni o'z ichiga
olmaydigan elektron qatlamlar to'liqsiz deb nomlanadi.
Atomning elektron qatlamining tashqi energiya darajasidagi elektronlar soni
asosiy kichik guruhlarning kimyoviy elementlari uchun guruh soniga teng.
Avval aytib o'tganimizdek, elektron orbitada emas, balki orbitalda
harakatlanadi va traektoriyasiga ega emas.
Yadro atrofidagi bo'shliq, unda ma'lum bir elektronni topish ehtimoli katta
bo'lgan joy, bu elektronning orbiti yoki elektron buluti deb ataladi.
Orbitallar yoki sublevels, ular ham deyilganidek, bo'lishi mumkin turli xil
shakl, va ularning soni darajadagi raqamga to'g'ri keladi, lekin to'rtdan oshmaydi.
Birinchi energiya darajasi bitta pastki darajaga, ikkinchisiga ikkita (s, p),
uchinchisiga uchta (s, p, d) va boshqalar kiradi. Bir xil darajadagi har xil pastki
sathdagi elektronlar elektron bulutining turli shakllariga ega: sferik (lar), gantel
shaklidagi (p) va murakkab konfiguratsiya (d) va (f). Sferik atom orbital olimlari
qo'ng'iroq qilishga rozi bo'lishdi s-orbital. Bu eng barqaror va yadroga juda yaqin
joylashgan.
Atomdagi elektronning energiyasi qanchalik ko'p bo'lsa, u tezroq aylanadi,
uning yashash joyi shunchalik cho'ziladi va nihoyat, u gantelga aylanadi p-orbital:
Ushbu shakldagi elektron bulut kosmosning koordinata o'qlari bo'ylab atomda uchta
pozitsiyani egallashi mumkin x, y va z... Bu osonlik bilan tushuntiriladi: axir barcha
elektronlar salbiy zaryadlangan, shuning uchun elektron bulutlari bir-birlarini
qaytaradi va bir-birlaridan imkon qadar uzoqroq joylashishga intiladi.
Shunday qilib, p- orbitallar uchta bo'lishi mumkin. Ularning energiyasi, albatta,
bir xil, ammo kosmosdagi joylashuvi boshqacha.
Energiya sathlarini elektronlar bilan ketma-ket to'ldirish sxemasini tuzing
Endi biz atomlarning elektron qobiqlari tuzilishining diagrammasini tuzishimiz
mumkin:
1. Qobiqdagi elektronlarning umumiy sonini elementning tartib raqami bilan
aniqlang.
12
2. Elektron qatlamidagi energiya sathlari sonini aniqlang. Ularning soni
element joylashgan DI Mendeleyev jadvalidagi davr soniga teng.
3. Har bir energetik darajadagi elektronlar sonini aniqlang.
4. Darajani belgilash uchun arab raqamlari yordamida va orbitallarni s va p
harflari bilan va shu orbitalning elektronlar sonini belgilang. arab raqamlari harfning
yuqori o'ng qismida biz atomlarning tuzilishini yanada to'liq elektron formulalar
bilan tasvirlaymiz. Olimlar har bir atom orbitalini kvant xujayrasi - energiya
diagrammasidagi kvadrat sifatida belgilashga kelishib oldilar:
Orbitallar d- va fatomdagi eruvchanlik darajasi mos ravishda besh va ettitadan
iborat bo'lishi mumkin:
Vodorod atomining yadrosi +1 zaryadga ega, shuning uchun yagona energiya
darajasida faqat bitta elektron o'z yadrosi atrofida harakat qiladi. Vodorod atomining
elektron konfiguratsiyasini yozamiz
Kimyoviy element atomining tuzilishi va uning xususiyatlari bilan bog'liqlikni
o'rnatish uchun yana bir nechta kimyoviy elementlarni ko'rib chiqing.
Vodorodning keyingi elementi geliydir. Geliy atomining yadrosi +2 zaryadga
ega, shuning uchun geliy atomida birinchi energiya darajasida ikkita elektron
mavjud:
Birinchi energiya darajasida ikkitadan ko'p bo'lmagan elektron bo'lishi
mumkinligi sababli, u to'liq deb hisoblanadi.
3-hujayra litiydir. Lityum yadrosi +3 zaryadga ega, shuning uchun lityum atomi
uchta elektronga ega. Ularning ikkitasi birinchi energiya darajasida, uchinchi
elektron esa ikkinchi energiya darajasini to'ldirishni boshlaydi. Birinchidan, birinchi
darajadagi s-orbital, so'ngra ikkinchi darajali s-orbital to'ldiriladi. Ikkinchi
darajadagi elektron qolgan ikkitasiga qaraganda yadro bilan zaifroq bog'langan.
Uglerod atomi uchun elektron grafika formulalariga muvofiq elektron
chig'anoqlarni to'ldirish uchun uchta mumkin bo'lgan sxemalarni kiritish mumkin:
Atom spektrining tahlili shuni ko'rsatadiki, oxirgi sxema to'g'ri. Ushbu
qoidadan foydalanib, azot atomi uchun elektron tuzilish diagrammasini tuzish qiyin
emas:
13
Ushbu sxema 1s22s22p3 formulasiga mos keladi. Keyinchalik, elektronlarni 2p
orbitallarga juftlik bilan joylashtirish boshlanadi. Ikkinchi davrning qolgan
atomlarining elektron formulalari:
Neon atomida ikkinchi energiya sathini to'ldirish tugaydi va elementlar
tizimining ikkinchi davrini qurish tugaydi.
Davriy jadvalda litiyning kimyoviy belgisini toping; litiydan neongacha atom
yadrosi zaryadi tabiiy ravishda oshadi. Ikkinchi qatlam asta-sekin elektronlar bilan
to'ldiriladi. Ikkinchi qavatdagi elektronlar sonining ko'payishi bilan elementlarning
metall xossalari asta-sekin susayib, o'rnini metall bo'lmaganlar egallaydi.
Uchinchi davr, ikkinchisi kabi, elektronlar tashqi elektron qatlamining s-pastki
sathida joylashgan ikkita element (Na, Mg) bilan boshlanadi. Keyin oltita element
(Aldan Argacha) ergashadi, ularda tashqi elektron qatlamining p-pastki qavati hosil
bo'ladi. Ikkinchi va uchinchi davrlarning mos keladigan elementlarining tashqi
elektron qatlami tuzilishi o'xshash bo'lib chiqadi. Boshqacha qilib aytganda, yadro
zaryadining oshishi bilan atomlarning tashqi qatlamlarining elektron tuzilishi vaqti-
vaqti bilan takrorlanib turadi. Agar elementlar tashqi energetik darajalarni bir-biriga
o'xshash tarzda joylashtirgan bo'lsa, unda bu elementlarning xossalari o'xshashdir.
Masalan, argon va neonning har biri tashqi darajadagi sakkiztadan elektronni o'z
ichiga oladi va shuning uchun ular inert, ya'ni deyarli kimyoviy reaktsiyalarga
kirishmaydi. Erkin shaklda argon va neon monatomik molekulalarga ega bo'lgan
gazlardir.
Lityum, natriy va kaliy atomlarining har biri tashqi darajada bitta elektronni o'z
ichiga oladi va shu kabi xususiyatlarga ega, shuning uchun ular davriy tizimning bir
guruhiga joylashtirilgan.
1. Yadro zaryadini oshirish tartibida joylashtirilgan kimyoviy elementlarning
xossalari vaqti-vaqti bilan takrorlanib turadi, chunki elementlar atomlarining tashqi
energiya sathlari tuzilishi vaqti-vaqti bilan takrorlanib turadi.
2. Bir davr ichida kimyoviy elementlar xossalarining silliq o'zgarishini tashqi
energiya darajasida elektronlar sonining asta-sekin ko'payishi bilan izohlash
mumkin.
14
3. Bir oilaga mansub kimyoviy elementlarning xossalari o'xshashligining
sababi ularning atomlarining tashqi energiya darajalarining bir xil tuzilishida yotadi.
Elektron konfiguratsiya atom atomlarda elektronlarning darajalari va pastki
sathlari bo'yicha joylashishini ko'rsatadigan formuladir. Maqolani o'rganib
chiqqandan so'ng siz elektronlarning qaerda va qanday joylashganligini bilib olasiz,
kvant raqamlari bilan tanishasiz va atomning elektron konfiguratsiyasini uning
soniga ko'ra qurishingiz mumkin, maqolaning oxirida elementlar jadvali mavjud.
Atomlar konstruktor sifatida: ma'lum miqdordagi qismlar mavjud, ular bir-
biridan farq qiladi, lekin bir xil turdagi ikkita qism bir xil. Ammo bu konstruktor
plastikka qaraganda ancha qiziqroq va shu sababli. Konfiguratsiya kimning
yaqinligiga qarab o'zgaradi. Masalan, vodorod yonidagi kislorod mumkin suvga,
natriy yonida gazga, temirning yonida bo'lish esa uni butunlay zangga aylantiradi.
Nima uchun bu sodir bo'layapti degan savolga javob berish va atomning
boshqasining yonidagi xatti-harakatini bashorat qilish uchun quyida muhokama
qilinadigan elektron konfiguratsiyani o'rganish kerak.
Atom yadro va uning atrofida aylanadigan elektronlardan, yadro protonlar va
neytronlardan iborat. Neytral holatda, har bir atom yadrosidagi protonlar soni bilan
bir xil miqdordagi elektronga ega. Protonlarning soni elementning tartib raqami
bilan belgilandi, masalan oltingugurt, 16 ta protonga ega - davriy jadvalning 16-
elementi. Oltinda 79 ta proton bor - davriy jadvalning 79-elementi. Shunga ko'ra,
oltingugurtda neytral holatida 16 elektron, oltida esa 79 elektron bor.
15
3. Energetik zonalar
Zamonaviy elektronika qurilmalari yarim o‘tkazgichli materiallardan
tayyorlanadi. Yarim o‘tkazichlar kristall, amorf va suyuq bo‘ladi. Yarim
o‘tkazgichli texnikada asosan kristall yarim o‘tkazgichlar (1010 asosiy modda
tarkibida bir atomdan ortiq bo‘lmagan kiritma monokristallari) qo‘llaniladi. Odatda
yarim
o‘tkazgichlarga
solishtirma
elektr
o‘tkazuvchanligi
metallar
va
dielektriklar oralig‘ida bo‘lgan yarim o‘tkazgichlar kiradi (ularning nomi ham
shundan kelib chiqadi). Xona temperaturasida ularning solishtirma elektr
o‘tkazuvchanligi 10-8dan 105gacha Sm/m (metrga Simens)ni tashkil etadi.
Metallarda
=106-108 Sm/m, dielektriklarda esa
=10-8-10-13 Sm/m. Yarim
o‘tkazgichlarning asosiy xususiyati shundaki, temperatura ortgan sari ularning
solishtirma elektr o‘tkazuchanligi ham ortib boradi, metallarda esa kamayadi. Yarim
o‘tkazgichlarning elektr o‘tkazuvchanligi yorug‘lik bilan nurlantirish va hatto juda
kichik kiritma miqdoriga bog‘liq. Yarim o‘tkazgichlarning xossalari qattiq jism
zona nazariyasi bilan tushuntiriladi.
Har bir qattiq jism ko‘p sonli bir-biri bilan kuchli o‘zaro ta’sirlashayotgan
atomlardan tarkib topgan. Shu sababli bir bo‘lak qattiq jism tarkibidagi atomlar
majmuasi yagona tuzilma deb qaraladi. Qattiq jismda atomlar bog‘liqligi atomning
tashqi qobig‘idagi elektronlarni juft bo‘lib birlashishlari (valent elektronlar)
natijasida yuzaga keladi. Bunday bog‘lanish kovalent bog‘lanish deb ataladi.
Atomdagi biror elektron kabi valent elektron energiyasi W ham diskret yoki
kvantlangan bo‘ladi, ya’ni elektron energetik sath deb ataluvchi biror ruxsat etilgan
energiya qiymatiga ega bo‘ladi. Energetik sathlar elektronlar uchun ta’qiqlangan
energiyalar bilan ajratilgan. Ular ta’qiqlangan zonalar deb ataladi. Qattiq jismlarda
qo‘shni elektronlar bir-biriga juda yaqin joylashganligi uchun, energetik sathlarni
siljishi va ajralishiga olib keladi va natijada ruxsat etilgan energetik zonalar yuzaga
keladi. Energetik zonada ruxsat etilgan sathlar soni kristaldagi atomlar soniga teng
bo‘ladi. Ruxsat etilgan zonalar kengligi odatda bir necha elektron – voltga teng
(elektron – volt – bu 1V ga teng bo‘lgan potensiallar farqini yengib o‘tgan
16
elektronning olgan energiyasi). Ruxsat etilgan zonadagi minimal energiya sathi tubi
(Wc), maksimal energiya esa shipi (Wv) deb ataladi.
Rasmda yarim o‘tkazgichning zona diagrammasi keltirilgan. Ta’qiqlangan
zona kengligi Wt yarim o‘tkazgichning asosiy parametri bo‘lib hisoblanadi.
Yarim o’tkazgichlarni zona diagrammasi.
Elektronikada keng qo‘llaniladigan yarim o‘tkazgichlarning ta’qiqlangan zona
kengliklari Wt (eV) quyidagiga teng: germaniy uchun – 0,67, kremniy uchun –
1,12 va galliy arsenidi uchun -1,38.
Dielektriklarda ta’qiqlangan zona kengligi Wt
2 eV, metallarda esa ruxsat
etilgan zonalar bir – biriga kirib ketgan bo‘ladi, ya’ni mavjud emas.
Yuqoridagi ruxsat etilgan zona o‘tkazuvchanlik zonasi deb ataladi, ya’ni mos
energiyaga ega bo‘lgan elektronlar, tashqi elektr maydoni ta’sirida yarim o‘tkazgich
hajmida harakatlanishlari mumkin, bunda ular elektr o‘tkazuvchanlik yuzaga
keltiradilar. O‘tkazuvchanlik zonasidagi biror energiyaga mos keladigan
elektronlar o‘tkazuvchanlik
elektronlari yoki erkin
zaryad
tashuvchilar deb
ataladilar. Quyidagi ruxsat etilgan zona valent zona deb ataladi.
Absolyut nol temperaturada (0 K) yarim o‘tkazgichning valent zonasidagi
barcha sathlar elektronlar bilan to‘lgan, o‘tkazuvchanlik zonasidagi sathlar esa
elektronlardan xoli bo‘ladi.
Yarim
o’tkazgichlarda
xususiy
elektr
o‘tkazuvchanlik
Yarim o‘tkazgichli elektronika maxsulotlarining deyarli 97 % kremniy asosida
yasaladi. 8 – rasmda kiritmasiz kremniy panjarasining soddalashtirilgan modeli (a)
17
va uning zona energetik diagrammasi (b) keltirilgan. Agar yarim o‘tkazgich kristalli
tarkibida kiritma umuman bo‘lmasa va kristall panjaraning tuzulmasida nuqsonlar
(bo‘sh tugunlar, panjara siljishi va boshqalar) mavjud bo‘lmasa, bunday yarim
o‘tkazgich
xususiy
deb
ataladi
va
i
harfi
bilan
belgilanadi.
Xususiy yarimo’tkazgichlar.
Rasmdan ko‘rinib turibdiki, kremniy xususiy kristallida uning atomining to‘rtta
valent elektroni kremniyning qo‘shni atomining to‘rtta elektroni bilan bog‘lanib,
mustahkam sakkiz elektronli qobiq (to‘g‘ri chiziq) hosil qiladi. 0 K temperaturada
bunday yarim o‘tkazgichda erkin zaryad tashuvchilar mavjud bo‘lmaydi. Lekin
temperatura
ortishi
bilan
yoki
yorug‘lik
nuri
tushirilganda
kovalent
bog‘lanishlarning bir qismi uziladi va valent elektronlar o‘tkazuvchanlik zonasiga
o‘tish uchun yetarlicha energiya oladilar (8 b-rasm).
Natijada valent elektron erkin zaryad tashuvchiga aylanadi va kuchlanish ta’sir
ettirilsa, u tok hosil qilishda ishtirok etadi. Elektron yo‘qotilishi natijasida atom
musbat ionga aylanadi.
Bir vaqtning o‘zida valent zonada bo‘sh sath hosil bo‘ladi va valent elektronlar
o‘z energiyalarini o‘zgartirishlariga, ya’ni valent zonasining biror ruxsat etilgan
sathidan boshqasiga o‘tishiga imkon yaratiladi. Shunday qilib, u tok hosil bo‘lish
18
jarayonida qatnashishi mumkin. Temperatura ortgan sari ko‘proq valent elektronlar
o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tadilar va elektr o‘tkazuvchanlik ortib boradi.
Valent zonadagi erkin energetik sath yoki erkin valent bog‘lanish qovakli deb
ataladi va u elektron zaryadining absolyut qiymatiga teng bo‘lgan erkin musbat
zaryad tashuvchi hisoblanadi. Kovakning harakatlanishi valent elektroni harakatiga
qarama – qarshi bo‘ladi.
Shunday qilib, atomlar orasidagi kovalent bog‘lanishning uzilishi bir vaqtning
o‘zida erkin elektron va elektron ajralib chiqqan atom yaqinida kovak hosil
bo‘lishiga olib keladi. Elektron – kovak juftligining hosil bo‘lish jarayoniga zaryad
tashuvchilar generatsiyasi deb ataladi. Agar bu jarayon issiqlik ta’sirida amalga
oshsa, u issiqlik generatsiyasi deb ataladi. O‘tkazuvchanlik zonasida elektronning
hosil bo‘lishi va valent zonasida kovakning yuzaga kelishi 8 b-rasmda mos ishoralar
yordamida aylanalar ko‘rinishida tasvirlangan. Strelka yordamida elektronning
valent zonasidan o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tishi ko‘rsatilgan.
Generatsiya natijasida yuzaga kelgan elektronlar va kovaklar yarim o‘tkazich
kristallida yashash vaqti deb ataladigan biror vaqt mobaynida tartibsiz
harakatlanadilar, so‘ngra erkin elektron to‘liq bo‘lmagan bog‘lanishni to‘ldiradi va
bog‘lanish hosil bo‘ladi. Bu jarayon rekombinatsiya deb ataladi.
O‘zgarmas temperaturada (boshqa tashqi ta’sirlar mavjud bo‘lmaganda)
kristall muvozanat holatda bo‘ladi. Ya’ni, generatsiyalangan zaryad tashuvchilar
juftligi soni rekombinatsiyalangan juftliklar soniga teng bo‘ladi. Birlik hajmdagi
zaryad tashuvchilar soni, ya’ni ularning konsentratsiyasi, solishtirma elektr
o‘tkazuchanlik qiymatini beradi. Xususiy yarim o‘tkazgichlarda elektronlar
konsentratsiyasi kovaklar konsentratsiyasiga teng bo‘ladi (ni= pi). n (negative
so‘zidan) va p (positive so‘zidan) harflari mos ravishda elektron va kovakka mos
keladi. Kiritmasiz yarim o‘tkzgichda hosil bo‘lgan elektron va kovaklar xususiy
erkin zaryad tashuvchilar va ularga asoslangan elektr o‘tkazuvchanlik esa
– xususiy elektr o‘tkazuvchanlik deb ataladi.
Yarim
o’tkazgichlarda
kiritmali
elektr
o‘tkazuvchanlik
Yarim o‘tkazgichli asboblarning ko‘p qismi kiritmali yarim o‘tkazichlar asosida
19
yaratiladi. Elektr o‘tkazuvchanligi kiritma atomlari ionizatsiyasi natijasida hosil
bo‘ladigan zaryad tashuvchilar bilan asoslangan yarim o‘tkazgichlar – kiritmali
yarim o‘tkazgichlar deyiladi.
Kremniy atomiga D.I. Mendeleyev davriy elementlar tizimidagi V guruh
elementlari (masalan, margumush As) kiritilsa uning 5ta valent elektronidan to‘rttasi
qo‘shni kremniy atomining to‘rtta valent elektronlari bilan bog‘lanib - sakkiz
elektrondan tashkil topgan mustahkam qobiq hosil qiladilar. Beshinchi elektron
ortiqcha bo‘lib, o‘zining atomi bilan kuchsiz bog‘langan bo‘ladi. Shuning uchun
kichik issiqlik energiyasi ta’sirida u uziladi va erkin elektronga aylanadi (9 a - rasm),
bu vaqtda kovak hosil bo‘lmaydi. Energetik diagrammada bu jarayon elektronning
donor sathi Wd dan o‘tkazuvchanlik zonasiga o‘tishiga mos keladi (9 b - rasm).
Kiritmali atom musbat zaryadlangan qo‘zg‘almas ionga aylanadi. Bunday
kiritma donor deb ataladi.
Yarim o‘tkazgichli asboblar yasashda ko‘p kiritma atomlari kiritiladi (1
sm3 hajmga 1014-1018 darajadagi atomlar). Xona temperaturasida kiritmaning har bir
atomi bittadan erkin elektron hosil qiladi. Kovaklar esa xususiy yarim
o‘tkazichlardagi kabi kremniy atomi elektronlarining o‘tkazuvchanlik zonasiga
o‘tishidagi
termogeneratsiya
hisobiga
hosil
bo‘ladi.
20
Rasm. Kiritmali yarim o’tkazgichlar
Yarim o‘tkazgich tarkibiga katta darajadagi donor kiritmaning kiritilishi erkin
elektronlar konsentratsiyasini oshiradi, kovaklar konsentratsiyasi esa xususiy yarim
o‘tkazgichdagiga nisbatan sezilarli kamayadi. Erkin zaryad tashuvchilar
konsentratsiyasining ko‘paytmasi np o‘zgarmas temperaturada o‘zgarmas qoladi va
faqat yarim o‘tkazgich ta’qiqlangan zona kengligi bilan aniqlanadi. Shuni yodda
tutish kerakki, T=300 K (xona temperaturasida) kremniyda np
0,64∙1020 sm-
3, germaniyda esa np
4∙1026 sm-3. Shunday qilib, agar kremniy kristalliga
konsentratsiyasi 1016 sm-3 bo‘lgan donor kiritma kiritilsa, T=300 K da elektronlar
o‘tkazuvchanligi n=1016 sm-3, kovaklarniki esa – atigi 104 sm-3 ga teng bo‘ladi.
Demak bunday kiritmali yarim o‘tkazgichda elektr o‘tkazuvchanlik asosan
elektronlar hisobiga amalga oshiriladi, yarim o‘tkazgich esa – elektron yoki n-
turdagi elektr o‘tkazuvchanlik deb ataladi. n –turdagi yarim o‘tkazgichda
elektronlar - asosiy zaryad tashuvchilar, kovaklar esa - asosiy bo‘lmagan zaryad
tashuvchilar deb ataladi.
Kremniy atomiga D.I. Mendeleyev davriy elementlar tizimidagi III guruh
elementlari (masalan, bor V) kiritilsa uning valent elektronlari qo‘shni kremniy
atomlari valent elektronlari bilan uchta to‘liq bog‘liqlik hosil qiladilar. To‘rtinchi
bog‘lanish esa to‘lmay qoladi. Uncha katta bo‘lmagan issiqlik energiyasi ta’sirida
qo‘shni kremniy atomining valent elektronlari bu bog‘lanishni to‘ldiradi. Natijada
borning tashqi qobig‘ida ortiqcha elektron hosil bo‘ladi, ya’ni u manfiy zaryadga
ega bo‘lgan qo‘zg‘almas ionga aylanadi. Kremniy atomining to‘lmagan bog‘lanishi
21
– bu kovakdir (1.3 v - rasm). Energetik diagrammada bu jarayon elektronning valent
zonadan akseptor sathi Wa ga o‘tishiga va valent zonada kovak hosil bo‘lishiga mos
keladi (1.3 g - rasm). Bu vaqtda erkin elektron hosil bo‘lmaydi. Bunday kiritma –
akseptorli deb ataladi, akseptor atomlari kiritilgan yarim o‘tkazgich esa
– kovak yoki r – turdagi elektr o‘tkazuvchanlik deb ataladi. R-turdagi yarim
o‘tkazgich uchun kovaklar – asosiy zaryad tashuvchilar, elektronlar esa - asosiy
bo‘lmagan zaryad tashuvchilar hisoblanadi.
Fermi sathi. Berilgan temperaturada harakatchan va qo‘zg‘almas zaryad
tashuvchilar konsentratsiyasi Fermi sathi WF holati bilan aniqlanadi. Bu sath bir
elektronga mos keluvchi jismning o‘rtacha issiqlik energiyasiga mos keladi.
Absolyut nol temperaturadan farqli temperaturada bu sathning to‘lish ehtimoli 0,5
ga teng.
Elektronlar va kovaklarning o‘rtacha issiqlik energiyasi yarim o‘tkazgich
temperaturasi bilan aniqlanadi va kT ga teng, bu yerda k – Bolsman doimiysi, T –
absolyut temperatura. Qattiq jismda zarrachalar harakatini ifodalaydigan Bolsman
qonuniga asosan, n – yarim o‘tkazgichdagi energiyasi Wi kichik bo‘lmagan
elektronlar quyidagiga teng:
(1.38)
bu yerda nn – erkin elektronlarning to‘liq konsentratsiyasi. Xuddi shunday ifodalar
kovaklarni energiya bo‘ylab taqsimotini ifodalaydi. (1.1) dan ko‘rinib turibdiki,
zarracha energiyasining ortishi bilan, zarrachalar soni keskin kamayadi.
Ikkala ishoradagi erkin zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi teng bo‘lgan
xususiy yarim o‘tkazgichlar uchun Fermi sathi ta’qiqlangan zonaning o‘rtasidan
o‘tadi. Elektronli yarim o‘tkazgichda elektronlarning (butun yarim o‘tkazgichning)
o‘rtacha energiyasi yuqori bo‘ladi, demak Fermi sathi o‘rtadan o‘tkazuvchanlik
zonasi tubi tomonga siljiydi va donor kiritma konsentratsiyasi qancha yuqori bo‘lsa,
shuncha o‘tkazuvchanlik zonasi tubi tomonga yaqinlashadi. R- turdari yarim
o‘tkazgichda Fermi sathi ta’qiqlangan zona o‘rtasidan valent zona shipi tomonga
22
siljiydi va akseptor kiritma konsentratsiyasi qancha yuqori bo‘lsa, shuncha valent
zonasi shipi tomonga yaqinlashadi.
Ba’zi yarim o‘tkazgichli asboblarda (tunnel diodlari, tunnel teshilishli
stabilitronlar) ajralmagan
yarim
o‘tkazgichlar qo‘llaniladi.
Bunday
yarim
o‘tkazgichlarda Fermi sathi ruxsat etilgan zonalarda: elektronli yarim o‘tkazgich
uchun – o‘tkazuvchanlik zonasida, kovakli yarim o‘tkazgich uchun – valent zonada
joylashadi. Ajralmagan yarim o‘tkazgichlar juda katta kiritma konsentratsiyasi
(1019 – 1021 sm-3) hisobiga hosil qilinadilar.
Zaryad
tashuvchilar
harakatchanligi. Zaryad
tashuvchilarning
harakatchanligi
- bu elektr maydon kuchlanganligi
=1 V/sm bo‘lgandagi yarim
o‘tkazgichdagi zaryad tashuvchilarning o‘rtacha yo‘naltirilgan tezligi. Elektronlar
hrakatchanligi
doim kovaklar harakatchaligi
dan yuqori bo‘ladi. Bundan
tashqari zaryadlar harakatchanligi yarim o‘tkazgich turiga ham bog‘liq bo‘ladi.
Shunday qilib, kremniydagi elektronlar harakatchanligi
=1500 sm2/(Vs),
germaniyda
= sm2/(Vs), galliy arsenidida
= sm2/(Vs).
Agar yarim o‘tkazgichda elektr maydoni hosil qilinsa, u holda erkin zaryad
tashuvchilar siljishi yuzaga keladi. Bunday siljish dreyf harakati deb ataladi. Dreyf
tezligi
elektr maydon kuchlanganligi
ga proporsional bo‘ladi
(1.39)
Elektron
va
kovaklar
dreyf
tokining
natijaviy
zichligi
(1.40)
Diffuziya koeffisienti. Yarim o‘tkazgichda elektr toki hosil bo‘lishiga faqat elektr
maydoni emas, balki harakatchan zaryad tashuvchilar gradienti ham sabab bo‘ladi.
Yarim o‘tkazgich hajmida teng taqsimlanmagan erkin zaryad tashuvchilar
harakatining yo‘nalishi diffuziya harakati deb ataladi.
Elektron va kovak diffuziya toklarining zichligi quyidagiga teng
(1.41)
bu yerda q – elektron (kovak) zaryadi, Dn i Dp – mos ravishda elektron va kovak
23
diffuziya koeffisientlari, dn/dx i dp/dx – mos ravishda elektron va kovak
konsentratsiya grandientlari.
Dreyf va diffuziya harakati parametrlari o‘zaro Eynshteyn nisbati bilan
bog‘langan
(1.42)
(1.43)
(1.4) ifodadagi proporsionallik koeffisientlari
potensial o‘lcham
birligiga teng (volt) va issiqlik potensiali deb ataladi. Xona temperaturasida (T=300
K)
= 0,026 V = 26mV.
Yashash vaqti
. Zaryad tashuvchining yashash vaqti deganda uning
generatsiyasidan
rekombinatsiyasigacha
bo‘lgan
vaqt
tushuniladi.
Yarim
o‘tkazgichning
bu
parametri
yarim
o‘tkazgichli
asboblarni
(bipolyar
tranzistorlardagi baza kengligi, maydoniy tranzistorlarda kanal uzunligi)
konstruksiyalashda katta ahamiyatga ega. Yashash vaqtida zaryad tashuvchining
diffuziya harakati natijasida diffuziya uzunligi deb ataluvchi, o‘rtacha masofasi
ma’lum Lga teng bo‘lgan masofani bosib o‘tadi.
24
XULOSA
Xulosa qilib aytganda atomdagi har qanday elektron holatida asosiy raqamlar
to'plamidan foydalanib tasvirlanishi mumkin. Uning tuzilishi xususiyatlariga qarab
ma'lum bir energiya fondi haqida gapirish mumkin. Hund, Kliselovskiy, mendeleev
stoliga kiritilgan har qanday element uchun Pauli, Pauli, siz neytral atomni
konfiguratsiyani amalga oshirishingiz mumkin.
Birinchi bosqichda joylashgan elektronlar eng munosib energiya zaxirasi bor.
Neytral atom qizdirilganda, elektronlarning o'tishi, har doim bepul elektronlar
sonining o'zgarishi bilan birga, elementlarning komolifikasi darajasi, uning
kimyoviy tarkibidagi sezilarli o'zgarishlarga olib keladi Faoliyat.
O'shandan beri kimyoviy reaktsiyalar reaktiv atomlarning yadrosi o'zgarishsiz
qoladi, keyin kimyoviy xususiyatlari Atomlar birinchi navbatda atomlarning
elektron qobiq tarkibidan bog'liq. Shuning uchun, atomdagi elektronlarning va
asosan atomlarning kimyoviy xususiyatlarini keltirib chiqaradigan elektronlarning
(valentlar elektron xususiyatlari) va ularning kimyoviy xususiyatlariga olib
keladigan tafsilotlarni muhokama qilamiz, shuning uchun atomlarning xususiyatlari
va ularning birikmalarining chastotasi. Biz allaqachon elektronlarning holati to'rt
kvant sonini tasvirlash mumkin, ammo atomlarning elektron chig'anoqlari tarkibini
tushuntirish uchun quyidagi asosiy qoidalardan biri kerak: 1) Paulining printsipi, 2 )
eng past energiya va 3) fitna gund. Paulining tamoyili. 1925 yilda Shveytsariya
fizikasi V. Pauli Pavi (yoki Pavlusning taqiqlanishi) qoidasini tuzdi: atomda xuddi
shu kasallik va mi bo'lishi mumkin. Elektronlarning xususiyatlari kvant raqamlari
bilan tavsiflanganligini bilish, Paulining printsipi shakllanishi mumkin va shu
sababli: atomda ikkita elektron bo'lishi mumkin emas, unda barcha to'rtta kvant soni
bir xil bo'ladi.
25
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO`YXATI:
1. О.Я.Нейланд Органическая химия. М.: «Высшая школа». 2010. С.556-560
2. А.Терней Современная Органическая химия М.: «Мир». 2011. Т.2 С. 133-
135
3. З.Гауптман, Ю.Грефе, Х.Ремане Органическая химия. М.: "Химия" 2019г. С.
427-432
4. I.A. Karimov «Barkamol avlod orzusi» T.: «Shark» 2018.
5. A.Abdusamatov «Organik kimyo» T.: «Mexnat» 2017.
6. И.И.Гранберг «Органическая химия» М.: «Вусшая школа» 2017.
7. A.Abdusamatov, R.Ziyayev, U.Obidov, A.Urolov «Organik kimyodan amaliy
mashgulotlar» T.: «Uzbekiston» 2016.
8. А.Абдусаматов, Р.Зияев, Б.Акбаров «Органик кимё» Тестли савол ва
машклар Т.: «Укитувчи» 2013.
9. S.Iskandarov, A.Abdusamatov, R.Shoymardonov «Organik ximiya» T.:
«Uqituvchi» 2018.
10. И.И. Гандберг «Практические работу и семинарские занятия по
органической химии. М.: «Высшая школа» 2018.
11. www.arxiv.uz