WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:02.070
Bütün bu hesablama maşınlarını qurmaq

00:00:02.070 --> 00:00:03.504
üçün yarımkeçiricilərdən necə istifadə

00:00:03.504 --> 00:00:06.210
olunduğunu anlamaqdan ötrü lap

00:00:06.210 --> 00:00:08.620
əvvəldən başlamalıyıq. Gəlin, elə başlayaq

00:00:08.620 --> 00:00:11.520
yarımkeçiricilərin niyə yarımkeçirici adlanmasından.

00:00:11.520 --> 00:00:13.070
Niyə bəzi materiallar

00:00:13.070 --> 00:00:13.990
elektriki keçirdiyi

00:00:13.990 --> 00:00:16.530
halda

00:00:16.530 --> 00:00:18.870
digərləri keçirə bilmir?

00:00:18.870 --> 00:00:23.570
Bunu başa düşmək üçün atom səviyyəsinə

00:00:23.570 --> 00:00:26.490
enmək lazımdır. Bizim artıq atom haqda

00:00:26.490 --> 00:00:27.323
müəyyən anlayışımız var.

00:00:27.323 --> 00:00:28.420
Lakin, bizim atomun quruluşu

00:00:28.420 --> 00:00:30.900
haqda biliyimiz kifayət deyil.

00:00:30.900 --> 00:00:32.850
Buna görə də bu videoda

00:00:32.850 --> 00:00:34.650
əvvəlki videoda öyrəndiklərimizi

00:00:34.650 --> 00:00:35.830
gözdən keçirəcəyik.

00:00:35.830 --> 00:00:38.620
Və niyə bizə məlum olan

00:00:38.620 --> 00:00:39.830
atom nəzəriyyəsinin

00:00:39.830 --> 00:00:44.000
bərk materiallar üçün keçərli olmadığının

00:00:44.000 --> 00:00:45.450
şahidi olacağıq.

00:00:46.620 --> 00:00:48.890
Artıq atom haqqında müəyyən biliyimiz var.

00:00:48.890 --> 00:00:53.160
Məsələn, bütün maddələrin atomlardan təşkil olunduğunu bilirik.

00:00:53.160 --> 00:00:56.900
Əgər atomlardan birini götürüb yaxınlaşdırsaq,

00:00:56.900 --> 00:00:59.100
atomların özlərinin də daha kiçik

00:00:59.100 --> 00:01:01.110
şeylərdən ibarət olduğunu görərik.

00:01:01.110 --> 00:01:03.370
Atomun mərkəzində, nüvə adlandırdığımız

00:01:03.370 --> 00:01:05.000
müsbət yüklü zərrəcik yerləşir

00:01:05.000 --> 00:01:07.660
və mənfi yüklü elektronlar isə

00:01:07.660 --> 00:01:08.990
nüvə tərəfindən cəzb olunur

00:01:08.990 --> 00:01:12.210
və elektronlar planetlərin Günəş ətrafında

00:01:12.210 --> 00:01:13.620
dövr etdiyi kimi nüvənin

00:01:13.620 --> 00:01:15.460
ətrafında müxtəlif orbitlərdə fırlanırlar.

00:01:15.460 --> 00:01:17.290
Lakin, bu o qədər də dəqiq model deyil.

00:01:17.290 --> 00:01:18.850
Buna daha sonra qayıdacağıq.

00:01:18.850 --> 00:01:20.650
Hələlik bu modeli istifadə edəcəyik.

00:01:20.650 --> 00:01:23.490
Lakin, ən vacib şey bunun kimi atoma

00:01:23.490 --> 00:01:26.690
sıx bağlanmış elektronların olmasıdır.

00:01:26.690 --> 00:01:28.603
Bunları daxili elektronlar adlandırırıq.

00:01:29.620 --> 00:01:31.750
Daxili elektronlar keçiricilikdə heç bir

00:01:31.750 --> 00:01:33.070
rol oynamır.

00:01:33.070 --> 00:01:35.300
Ancaq, burada nüvə tərəfindən

00:01:35.300 --> 00:01:37.740
az cəzb olunan elektronlar da var

00:01:37.740 --> 00:01:41.210
və həmin elektronlar bir atomdan digərinə

00:01:41.210 --> 00:01:43.280
hərəkət etməkdə sərbəstdirlər.

00:01:43.280 --> 00:01:45.800
Məhz bu elektronlar keçiricilikdə

00:01:45.800 --> 00:01:47.580
rol oynayır və onları valent

00:01:47.580 --> 00:01:50.590
yaxud da sərbəst elektronlar adlandırırıq.

00:01:50.590 --> 00:01:51.710
Bəzi materiallarda

00:01:51.710 --> 00:01:54.640
bu elektronları qoparmaq çox asandır.

00:01:54.640 --> 00:01:56.840
Bu halda, çox sayda elektron atomu

00:01:56.840 --> 00:01:59.440
tərk edir və onları yaxşı keçirici ya da sadəcə

00:01:59.440 --> 00:02:00.610
keçirici adlandırırıq.

00:02:00.610 --> 00:02:02.140
Lakin, bəzi materiallarda bu cür

00:02:02.140 --> 00:02:04.690
sərbəst elektronları qoparmaq olduqca çətindir.

00:02:04.690 --> 00:02:07.900
bu halda az miqdarda elektron qopur

00:02:07.900 --> 00:02:11.340
və belə materiallar dielektriklər adlanır.

00:02:11.340 --> 00:02:13.150
Yarımkeçiricilər isə keçiricilərlə

00:02:13.150 --> 00:02:15.280
dielektriklər arasında aralıq vəziyyət

00:02:15.280 --> 00:02:16.600
tutan materiallardır.

00:02:16.600 --> 00:02:18.540
İndi belə bir sual yaranır.

00:02:18.540 --> 00:02:21.060
Elektron necə sərbəst olur?

00:02:21.060 --> 00:02:23.330
Onu sərbəst edən nədir və nədən asılıdır?

00:02:23.330 --> 00:02:25.120
Bizim anlamalı olduğumuz şey budur.

00:02:25.120 --> 00:02:27.800
İndi bütün bu məsələni bərk maddələr üçün

00:02:27.800 --> 00:02:31.610
nəzərdən keçirək, çünki yarımkeçiricilər

00:02:31.610 --> 00:02:33.650
bərk maddələrdir və bərk maddədələrdə

00:02:33.650 --> 00:02:37.080
elektronu sərbəst edən şeyin nə olduğunu bilməliyik.

00:02:37.080 --> 00:02:39.850
Bunu bilmək üçün gərək atomun planetar

00:02:39.850 --> 00:02:43.110
modelini bir kənara qoymalıyıq, çünki

00:02:43.110 --> 00:02:44.300
bu model dəqiq deyil.

00:02:44.300 --> 00:02:47.280
Bunun üçün atomun daha dəqiq

00:02:47.280 --> 00:02:49.510
bir modelinə istinad etməliyik.

00:02:49.510 --> 00:02:50.970
Gəlin başlayaq.

00:02:50.970 --> 00:02:53.680
Biz bunu artıq kimya kursunda öyrənmişik.

00:02:53.680 --> 00:02:55.380
İlk növbədə, elektronların harada

00:02:55.380 --> 00:02:58.440
yerləşməsinə və hansı orbit üzrə hərəkət

00:02:58.440 --> 00:02:59.850
etməsinə baxmaq əvəzinə

00:02:59.850 --> 00:03:03.340
onların enerjiləri haqqında fikirləşmək yaxşı olardı.

00:03:03.340 --> 00:03:05.450
Elektronların enerji tutumu haqqında

00:03:05.450 --> 00:03:07.000
düşünmək daha məqsədəuyğundur.

00:03:07.000 --> 00:03:09.280
Artıq biz kimyadan bilirik ki,

00:03:09.280 --> 00:03:11.200
hər bir atomun içərisindəki

00:03:11.200 --> 00:03:14.940
elektronlar təyin olunmuş

00:03:14.940 --> 00:03:18.140
enerji dəyərlərinə

00:03:18.140 --> 00:03:20.095
malik olurlar,

00:03:20.095 --> 00:03:22.880
yalnız xüsusi enerji səviyyələri.

00:03:22.880 --> 00:03:24.720
Ola bilsin ki, elektronun malik ola

00:03:24.720 --> 00:03:26.970
biləcəyi ən kiçik enerji buradır.

00:03:26.970 --> 00:03:29.310
Qrafikdəki qiymətlər o qədər də vacib

00:03:29.310 --> 00:03:30.960
olmadığı üçün onları yazmayacağıq.

00:03:30.960 --> 00:03:32.010
Belələiklə, ola bilsin

00:03:32.010 --> 00:03:33.450
bu, elektronun sahib ola

00:03:33.450 --> 00:03:35.000
biləcəyi ən kiçik enerjidir.

00:03:35.000 --> 00:03:36.730
Elektronun sahib ola biləcəyi

00:03:36.730 --> 00:03:38.450
sonrakı enerji səviyyəsi burada

00:03:38.450 --> 00:03:41.240
və daha sonrakı səviyyə buralarda

00:03:41.240 --> 00:03:42.290
ola bilər və sairə.

00:03:42.290 --> 00:03:44.550
Və bu enerji səviyyələrini adlandırırıq.

00:03:44.550 --> 00:03:48.570
Ən aşağı enerji səviyyəsini 1S,

00:03:48.570 --> 00:03:50.120
daha sonrakını 2S adlandırırıq.

00:03:51.170 --> 00:03:54.230
Bundan sonrakı isə 2P olur.

00:03:54.230 --> 00:03:58.984
Daha sonra 3S, 3P və belə davam edir.

00:03:58.984 --> 00:04:01.780
Əgər bunlar sizə yenidirsə,

00:04:01.780 --> 00:04:03.800
və S və P-nin nə olduğunu bilmirsinizsə,

00:04:03.800 --> 00:04:06.650
videonu dayandırıb

00:04:06.650 --> 00:04:09.360
elektron konfiqurasiyası videolarına

00:04:09.360 --> 00:04:13.180
baxa bilərsiniz.

00:04:13.180 --> 00:04:15.760
Aydındır ki, elektronlar bu enerji

00:04:15.760 --> 00:04:17.700
səviyyələrində təsadüfi yerləşmirlər.

00:04:17.700 --> 00:04:20.340
Elektronlar bu enerji səviyyələrini

00:04:20.340 --> 00:04:23.310
müəyyən qanunauyğunluğa əsasən

00:04:23.310 --> 00:04:25.540
doldururlar.

00:04:25.540 --> 00:04:28.980
Bu qanun Paulinin istisna prinsipi

00:04:28.980 --> 00:04:31.683
adlanır.

00:04:33.380 --> 00:04:35.930
istisna prinsipi yaxud qanunu.

00:04:35.930 --> 00:04:39.150
Bu, onu deməyə imkan yaradır ki,

00:04:39.150 --> 00:04:41.210
heç bir iki elektron

00:04:42.190 --> 00:04:44.870
eyni enerjiyə

00:04:44.870 --> 00:04:48.950
malik ola bilməz.

00:04:48.950 --> 00:04:51.670
Bu Pauli prinsipinin dəqiq tərifi

00:04:51.670 --> 00:04:54.320
olmasa da bizim üçün bu qədəri kifayətdir.

00:04:54.320 --> 00:04:56.230
Gəlin, indi bir nümunə götürək.

00:04:56.230 --> 00:04:59.590
Natrium atomunu götürək.

00:04:59.590 --> 00:05:03.600
Natrium atomunda

00:05:03.600 --> 00:05:05.393
11 elektron var

00:05:07.040 --> 00:05:08.850
və bu 11 elektron yalnız

00:05:08.850 --> 00:05:11.480
xüsusi enerji səviyyələrində ola bilər.

00:05:11.480 --> 00:05:13.560
Elektronlar bu enerji səviyyələrini

00:05:13.560 --> 00:05:15.200
istisna prinsipinə görə

00:05:15.200 --> 00:05:17.700
dolduracaqlar.

00:05:17.700 --> 00:05:21.250
Yadda saxlamaq lazımdır ki, elektronlar

00:05:21.250 --> 00:05:23.580
həmişə ən az enerjini tutmaq istəyirlər.

00:05:23.580 --> 00:05:26.960
Belə ki, ilk elektron bura gələcək

00:05:26.960 --> 00:05:28.610
və sonrakı elektron Pauli

00:05:28.610 --> 00:05:31.050
prinsipinə görə bura gedə bilməz.

00:05:31.050 --> 00:05:32.410
Çünki bu prinsipə görə, əgər

00:05:32.410 --> 00:05:34.110
ikinci elektron bura gəlsə, onda

00:05:34.110 --> 00:05:37.260
onlar gərək eyni enerjiyə malik olsunlar.

00:05:37.260 --> 00:05:40.700
Lakin, bu belə deyil, elektronlar fırlanma istiqamətindən

00:05:40.700 --> 00:05:42.380
asılı olaraq yuxarı və aşağı spinlərdə ola bilərlər.

00:05:42.380 --> 00:05:45.360
Əgər ilk elektron 1S səviyyəsinə getsə,

00:05:45.360 --> 00:05:47.920
və saat əqrəbi istiqamətində fırlansa,

00:05:47.920 --> 00:05:50.370
onda digər elektron eyni enerji səviyyəsində

00:05:50.370 --> 00:05:53.590
lakin, əks istiqamətdə fırlanar.

00:05:53.590 --> 00:05:54.950
Çünki məlum olur ki, bu iki

00:05:54.950 --> 00:05:57.100
spinin az da olsa enerji fərqləri var.

00:05:57.100 --> 00:05:59.240
Beləliklə, bu elektronlar hələ də Pauli

00:05:59.240 --> 00:06:02.140
prinsipinə tabe olurlar, çünki spinlərinə

00:06:02.140 --> 00:06:03.740
görə eyni enerjiyə malik deyillər.

00:06:03.740 --> 00:06:05.640
Lakin üçüncü elektron

00:06:05.640 --> 00:06:08.650
artıq 1S səviyyəsində ola bilməz.

00:06:08.650 --> 00:06:10.640
Çünki belə halda və yuxarı spində olsa,

00:06:10.640 --> 00:06:11.880
birinci elektronla eyni olar.

00:06:11.880 --> 00:06:13.120
Aşağı spində olduqda isə,

00:06:13.120 --> 00:06:15.100
onda ikinci elektronla eyni olar.

00:06:15.100 --> 00:06:16.680
Buna görə də bu hal mümkün deyil

00:06:16.680 --> 00:06:18.150
və bu elektron növbəti

00:06:18.150 --> 00:06:20.850
enerji səviyyəsini doldurmalıdır.

00:06:20.850 --> 00:06:22.730
Bu, iki səviyyənin arasında bir yerdə də ola bilər

00:06:22.730 --> 00:06:24.960
Lakin, aralardakı enerji səviyyələri

00:06:24.960 --> 00:06:25.793
bu elektronlar üçün əlçatan deyil.

00:06:25.793 --> 00:06:28.280
Bu halda, üçüncü elektron 2S səviyyəsini tutur

00:06:28.280 --> 00:06:30.300
və yenidən yuxarı spində ola bilər.

00:06:30.300 --> 00:06:33.580
Dördüncü elektron isə aşağı spində olacaq.

00:06:33.580 --> 00:06:36.910
Sonrakı elektron burada yuxarı spində

00:06:36.910 --> 00:06:38.763
və daha sonrakı aşağı spində olacaq.

00:06:39.700 --> 00:06:40.850
İndi burda belə bir şey

00:06:40.850 --> 00:06:44.060
məlum olur ki, P enerji səviyyəsində

00:06:44.060 --> 00:06:46.630
elektronlar enerji səviyyəsini üç fərqli

00:06:46.630 --> 00:06:48.420
yolla doldura bilərlər.

00:06:48.420 --> 00:06:50.830
Biz bunları orbitallar adlandırırıq.

00:06:50.830 --> 00:06:52.960
S enerji səviyyəsi üçün, bildiyimiz kimi,

00:06:52.960 --> 00:06:53.920
yalnız bir üsul var.

00:06:53.920 --> 00:06:55.710
Deməli, burada yalnız bir

00:06:55.710 --> 00:06:57.900
P səviyyəsində isə üç orbital var.

00:06:57.900 --> 00:07:01.761
Bu halda, digər elektron başqa orbitalda

00:07:01.761 --> 00:07:04.450
olmaqla 2P enerji səviyyəsini tuta bilər.

00:07:04.450 --> 00:07:05.910
Yəni, bu və bu elektron

00:07:05.910 --> 00:07:07.660
müxtəlif orbitallarda

00:07:07.660 --> 00:07:09.450
və yaxud da müxtəlif

00:07:09.450 --> 00:07:10.970
konfiqurasiyalarda olacaq.

00:07:10.970 --> 00:07:12.930
Belə ki, onlar eyni olmayacaq.

00:07:12.930 --> 00:07:15.320
Daha sonra, başqa bir elektron eyni

00:07:15.320 --> 00:07:16.750
orbitalda aşağı spində olacaq.

00:07:16.750 --> 00:07:21.170
Sonrakı elektronlar isə P-nin üçüncü

00:07:21.170 --> 00:07:22.880
orbitalında yuxarı və aşağı spinlərdə olacaq.

00:07:22.880 --> 00:07:25.040
2P səviyyəsi artıq dolduruldu.

00:07:25.040 --> 00:07:28.170
Burda artıq boş orbital yoxdur.

00:07:28.170 --> 00:07:29.190
Və sonuncu elektron

00:07:29.190 --> 00:07:31.120
Əgər saysaq, bir, iki, üç, dörd, beş,

00:07:31.120 --> 00:07:35.090
altı, yeddi, səkkiz, doqquz, on və son

00:07:35.090 --> 00:07:37.810
elektron 3S-də yuxarı spində olacaq.

00:07:37.810 --> 00:07:41.540
Ancaq, bu, tək natrium atomu üçündür.

00:07:41.540 --> 00:07:44.970
Bəs, əgər iki natrium atomu götürsək,

00:07:44.970 --> 00:07:47.413
nə baş verər?

00:07:49.090 --> 00:07:49.923
Əgər bunun kimi

00:07:49.923 --> 00:07:52.060
bir növ molekul əmələ gətirsələr,

00:07:52.060 --> 00:07:54.990
bu molekuldakı elektronlar enerji səviyyələrini

00:07:54.990 --> 00:07:56.310
necə doldurar?

00:07:56.310 --> 00:07:59.600
İlk növbədə düşünə bilərsiniz ki, hər atom

00:07:59.600 --> 00:08:03.610
enerji səviyyələrini bu şəkildə doldurar.

00:08:03.610 --> 00:08:06.160
Lakin, bu mümkün deyil.

00:08:06.160 --> 00:08:07.290
Əgər bu şəkildə etməyə

00:08:07.290 --> 00:08:09.370
çalışsaq, onda Pauli prinsipi

00:08:09.370 --> 00:08:11.360
pozular.

00:08:11.360 --> 00:08:13.850
Xatırladaq ki, Pauli prinsipinə görə

00:08:13.850 --> 00:08:15.490
heç bir iki elektron,

00:08:15.490 --> 00:08:17.740
bir atomdakı heç bir iki elektron, yaxud

00:08:17.740 --> 00:08:20.370
bir molekulda heç bir iki atom, yaxud da

00:08:20.370 --> 00:08:23.960
bütün bir bərk maddə daxilində heç bir

00:08:23.960 --> 00:08:26.490
iki elektron eyni enerjiyə sahib ola bilməz.

00:08:26.490 --> 00:08:30.040
Belə ki, əgər iki atomun da elektron

00:08:30.040 --> 00:08:32.390
konfiqurasiyasl bu cür olarsa, onda

00:08:32.390 --> 00:08:35.430
bu və buradakı elektron eyni olacaq.

00:08:35.430 --> 00:08:38.720
Onlar tamamilə eyni olacaqlar.

00:08:38.720 --> 00:08:40.960
Bu halda, eyni elektron cütləri yaranacaq

00:08:40.960 --> 00:08:45.360
və Pauli prinsipi pozulacaq, ona görə də bu hal mümkün deyil.

00:08:45.360 --> 00:08:48.080
Əgər 10 ədəd bir-birinə sıx bağlanmış

00:08:48.080 --> 00:08:51.710
natrium atomlarından ibarət

00:08:51.710 --> 00:08:53.870
bərk bir maddə götürsək və

00:08:53.870 --> 00:08:57.520
bu modeli hər bir atoma tətbiq etsəydik,

00:08:57.520 --> 00:09:00.835
onda hər səviyyədə 10 ədəd

00:09:00.835 --> 00:09:03.340
oxşar elektronlar olardı.

00:09:03.340 --> 00:09:08.020
Və bu da Pauli prinsipinə zidd olardı.

00:09:08.020 --> 00:09:11.370
Burada əsas məsələ odur ki,

00:09:11.370 --> 00:09:15.400
tək atomlar üçün yararlı olan bu quruluş

00:09:15.400 --> 00:09:16.830
bərk maddələr üçün keçərli deyil.

00:09:16.830 --> 00:09:19.700
Belə olan halda, bərk maddələrdə

00:09:19.700 --> 00:09:22.233
elektronların necə düzüldüyünü anlamaq

00:09:22.233 --> 00:09:24.040
üçün yeni model zəruridir və

00:09:24.040 --> 00:09:26.583
bu haqda gələcək videolarda bəhs edəcəyik.