Bütün bu hesablama maşınlarını qurmaq üçün yarımkeçiricilərdən necə istifadə olunduğunu anlamaqdan ötrü lap əvvəldən başlamalıyıq. Gəlin, elə başlayaq yarımkeçiricilərin niyə yarımkeçirici adlanmasından. Niyə bəzi materiallar elektriki keçirdiyi halda digərləri keçirə bilmir? Bunu başa düşmək üçün, atom səviyyəsinə enmək lazımdır. Bizim artıq atom haqda müəyyən anlayışımız var. Lakin, bizim atomun quruluşu haqda biliyimiz kifayət deyil. Buna görə də bu videoda əvvəlki videoda öyrəndiklərimizi gözdən keçirəcəyik. Və niyə bizə məlum olan atom nəzəriyyəsinin bərk materiallar üçün keçərli olmadığının şahidi olacağıq. Artıq atom haqqında müəyyən biliyimiz var. Məsələn, bütün maddələrin atomlardan təşkil olunduğunu bilirik. Əgər atomlardan birini götürüb yaxınlaşdırsaq, atomların özlərinin də daha kiçik şeylərdən ibarət olduğunu görərik. Atomun mərkəzində, nüvə adlandırdığımız müsbət yüklü zərrəcik yerləşir və mənfi yüklü elektronlar isə nüvə tərəfindən cəzb olunur və elektronlar planetlərin Günəş ətrafında dövr etdiyi kimi nüvənin ətrafında müxtəlif orbitlərdə fırlanırlar. Lakin, bu o qədər də dəqiq model deyil. Buna daha sonra qayıdacağıq. Hələlik bu modeli istifadə edəcəyik. Lakin, ən vacib şey bunun kimi atoma sıx bağlanmış elektronların olmasıdır. Bunları daxili elektronlar adlandırırıq. Daxili elektronlar keçiricilikdə heç bir rol oynamır. Ancaq, burada nüvə tərəfindən az cəzb olunan elektronlar da var və həmin elektronlar bir atomdan digərinə hərəkət etməkdə sərbəstdirlər. Məhz bu elektronlar keçiricilikdə rol oynayır və onları valent yaxud da sərbəst elektronlar adlandırırıq. Bəzi materiallarda bu elektronları qoparmaq çox asandır. Bu halda, çox sayda elektron atomu tərk edir və onları yaxşı keçirici ya da sadəcə keçirici adlandırırıq. Lakin, bəzi materiallarda bu cür sərbəst elektronları qoparmaq olduqca çətindir. bu halda az miqdarda elektron qopur və belə materiallar dielektriklər adlanır. Yarımkeçiricilər isə keçiricilərlə dielektriklər arasında aralıq vəziyyət tutan materiallardır. İndi belə bir sual yaranır. Elektron necə sərbəst olur? Onu sərbəst edən nədir və nədən asılıdır? Bizim anlamalı olduğumuz şey budur. İndi bütün bu məsələni bərk maddələr üçün nəzərdən keçirək, çünki yarımkeçiricilər bərk maddələrdir və bərk maddədələrdə elektronu sərbəst edən şeyin nə olduğunu bilməliyik. Bunu bilmək üçün gərək atomun planetar modelini bir kənara qoymalıyıq, çünki bu model dəqiq deyil. Bunun üçün atomun daha dəqiq bir modelinə istinad etməliyik. Gəlin başlayaq. Biz bunu artıq kimya kursunda öyrənmişik. İlk növbədə, elektronların harada yerləşməsinə və hansı orbit üzrə hərəkət etməsinə baxmaq əvəzinə onların enerjiləri haqqında fikirləşmək yaxşı olardı. Elektronların enerji tutumu haqqında düşünmək daha məqsədəuyğundur. Artıq biz kimyadan bilirik ki, hər bir atomun içərisindəki elektronlar təyin olunmuş enerji dəyərlərinə malik olurlar, yalnız xüsusi enerji səviyyələri. Ola bilsin ki, elektronun malik ola biləcəyi ən kiçik enerji buradır. Qrafikdəki qiymətlər o qədər də vacib olmadığı üçün onları yazmayacağıq. Belələiklə, ola bilsin bu, elektronun sahib ola biləcəyi ən kiçik enerjidir. Elektronun sahib ola biləcəyi sonrakı enerji səviyyəsi burada və daha sonrakı səviyyə buralarda ola bilər və sairə. Və bu enerji səviyyələrini adlandırırıq. Ən aşağı enerji səviyyəsini 1S, daha sonrakını 2S adlandırırıq. Bundan sonrakı isə 2P olur. Daha sonra 3S, 3P və belə davam edir. Əgər bunlar sizə yenidirsə, və S və P-nin nə olduğunu bilmirsinizsə, videonu dayandırıb elektron konfiqurasiyası videolarına baxa bilərsiniz. Aydındır ki, elektronlar bu enerji səviyyələrində təsadüfi yerləşmirlər. Elektronlar bu enerji səviyyələrini müəyyən qanunauyğunluğa əsasən doldururlar. Bu qanun Paulinin istisna prinsipi adlanır. istisna prinsipi yaxud qanunu. Bu, onu deməyə imkan yaradır ki, heç bir iki elektron eyni enerjiyə malik ola bilməz. Bu Pauli prinsipinin dəqiq tərifi olmasa da bizim üçün bu qədəri kifayətdir. Gəlin, indi bir nümunə götürək. Sodium atomunu götürək. Sodium atomunda 11 elektron var və bu 11 elektron yalnız xüsusi enerji səviyyələrində ola bilər. Elektronlar bu enerji səviyyələrini istisna prinsipinə görə dolduracaqlar. Yadda saxlamaq lazımdır ki, elektronlar həmişə ən az enerjini tutmaq istəyirlər. Belə ki, ilk elektron bura gələcək