59
– Yarımkeçirici xassəli elementlərin kimyəvi elementlərin dövri sistemində hansı qrupda
yerləşdiyini ehtimal etmək olar?
– Yarımkeçiricilərin xüsusi müqavimətinin dəyişmə intervalından onun elektrik keçiriciliyi
haqqında hansı nəticəyə gəlmək olar?
Beləliklə, şagirdlərdə tədricən tədqiqat sualı formalaşır:
Tədqiqat sualı:
“
Yarımkeçiricilərin elektrik keçiriciliyi digər maddələrin elektrik ke-
çiriciliyindən nə ilə fərqlənir?”
Şagirdlər qruplaşdırılır və onlar dərsliyin
B blokunda verilən “Yarımkeçirici
maddələrə
aid edilə bilən kimyəvi elementlərin təyini” araşdırmasını icra edirlər. Bu zaman onlar həm
maraqoyatma mərhələsində, həm də kimya fənnindən qazandıqları biliklərə istinad edərək
hansı kimyəvi elementlərin yarımkeçirici
maddələrə aid oluna bildiyini, bu kimyəvi
elementlərin xassələrinin hansı kimyəvi rabitə əsasında formalaşdığını müəyyən etməyə
çalışırlar. Nəticənin müzakirəsi dərslikdə verilən suallar əsasında aparıla bilər.
Lakin bu mərhələni yarımkeçiricilərin xarakterik xüsusiyyətini daha qabarıq əks etdirən
eksperimental araşdırma ilə də aparmaq olar.
Tövsiyə. Lövhədə cərəyan mənbəyi, termorezistor, qalvanometr və açardan ibarət ardıcıl
dövrənin sxemi çəkilir (şəkil 1). Sonra isə bu sxemə əsasən elektrik dövrəsi qurulur (şəkil 2).
Əvvəlcə “Yarımkeçirici cihazlar” dəstindən götürülən yarımkeçirici termorezistor dövrəyə
birləşdirilir və açar qapanır. Şagirdlər dövrədən çox cüzi cərəyan keçdiyini müşahidə edirlər.
Sonra yarımkeçirici cihaz əlimizlə qızdırılır, şagirdlər görürlər ki, qalvanometrin əqrəbi his-
solunacaq dərəcədə meyil etdi. Yarımkeçirici spirt lampasının alovunda qızdırıldıqda isə
qalvanometrin əqrəbi, demək olar, bütün şkala boyu nca meyil edir – dövrədən şiddətli cərəyan
keçir. Əgər yarımkeçirici termorezistor soyuducudan götürülən soyuq su ilə soyudularsa, qal-
vanometrin əqrəbi sıfıra qədər geri qayıdacaq – dövrədən elektrik cərəyanı keçməyəcək.
Nəticənin müzakirəsi keçirilir:
– Yarımkeçirici qurğunun hətta otaq temperaturunda elektrik cərəyanını keçirmədiyindən
hansı nəticəyə gəlmək olar?
– Yarımkeçirici qurğunun xüsusi müqaviməti temperaturun artması və azalmasını uyğun
olaraq necə dəyişdi?
– Bu araşdırmadan yarımkeçiricilərin xassəsi haqqında hansı mühüm nəticə çıxarmaq
olar?
Sonrakı mərhələdə şagirdlər dərslikdə verilən (
C bloku) nəzəri materialı öyrənirlər.
Burada “Ziqzaq” metodunu tətbiq etmək əlverişlidir. Metodun özəlliyi bəllidir: qrup
iştirakçıları həm müəllim, həm də şagird rolunda çıxış edərək dərs materialını müstəqil
şəkildə öyrənirlər. Müəllim 1, 2, 3, 4, 5 rəqəmlər üsulu ilə sinfi 5 qrupa ayırır (qrupların sayı
sinif şagirdlərinin sayından asılı olaraq dəyişə bilər) – hər 1, 2, 3, 4, 5 rəqəmi düşənlər qrup
halında ayrıca masa ətrafında oturdulur. Bu qruplar “doğma” qruplar adlanır. Sonra bu
qrupların 1
rəqəmli üzvləri bir masaya, 2-lər digər, eləcə də 3-lər, 4-lər və 5-lər isə başqa-
başqa masalarda otururlar.
Şəkil 2
Şəkil 1
60
Beləliklə, 1-lərdən, 2-lərdən və s.-dən ibarət yeni qruplar yaranır. Həmin qruplar “ekspert”
qrupları adlanır (şəkil 3). Müəllim əvvəlcədən planlaşdırdığı, hazırladığı və beş hissəyə
böldüyü dərs materialını ekspert qruplarına paylayır, məsələn, belə:
1-lər olan ekspert qrupuna –
Yarımkeçiricilərin daxili quruluşunun metal və dielektrik-
lərdən başlıca fərqi......
2-lər olan ekspert qrupuna –
Yarımkeçiricilərdə xassənin formalaşmasında kovalent
rabitənin rolu.....
3-lər olan ekspert qrupuna –
Yarımkeçiricilərdə məxsusi keçiricilik: elektron və ya n-tip
keçiricilik....
4-lər olan ekspert qrupuna –
Yarımkeçiricilərdə məxsusi keçiricilik: deşik və ya p-tip
keçiricilik....
5-lər olan ekspert qrupuna –
Yarımkeçiricilər xarici təsirə məruz qaldıqda baş verən
hadisə....
Ekspert qruplarındakı şagirdlər birlikdə materialı oxuyur, müzakirə edir və onu tam
mənimsəyirlər. Onlara ayrılan vaxt bitdikdən sonra ekspertlər öz doğma qruplarına
qayıdırlar. Burada ekspertlər öyrəndikləri hissənin məzmununu növbə ilə yoldaşlarına
danışırlar.
Məsələn, əvvəlcə 1-lər
yarımkeçiricilərin daxili quruluşunun metal və dielektriklərdən
başlıca fərqini
bir neçə cümlə ilə izah edir, sonra 2-lər yarımkeçiricilərdə xassənin
formalaşmasında kovalent rabitənin rolunu sxem əsasında izah edir, 3-lər
elektron (n-tip)
keçiriciliyin mexanizmini izah edir, 4-lər deşik (p-tip) keçiriciliyin mexanizmini izah edir, 5-
lər isə yarımkeçiricilərin xarici təsirlərə necə həssas olduğunu misallarla izah edir.
Müəllim gah bu, gah da digər qrupa yaxınlaşaraq
müzakirələri dinləyir, onları öz qısa
izahları ilə düzgün səmtə istiqamətləndirir. Müəllim izahda nəzərə almalıdır ki, məktəb
səviyyəsində yarımkeçiricilərin elektrik keçiriciliyi kristallarda kovalent rabitə modeli
təsəvvürləri əsasında izah olunmalıdır. Bu model əsasında aşağıdakı məsələlər
müzakirə
olunur:
1. Temperatur mütləq sıfıra yaxınlaşırsa, yarımkeçirici dielektrikə çevrilir – atomlar ara-
sındakı bütün rabitələr mövcuddur, onların dağılması baş vermədiyindən yarımkeçiricinin
xüsusi müqaviməti yüksəkdir.
2. Temperatur artdıqca (və ya digər xarici təsirlər nəticəsində) yarımkeçirici kristalda cüt
elektron rabitələri qırılmağa başlayır, kovalent rabitələrin müəyyən hissəsi dağılır, kristalın
xüsusi müqaviməti azalır. Belə kristal elektrik sahəsinə gətirildikdə sərbəstləşmiş valent
elektronlar nizamlı hərəkət alaraq elektrik cərəyanı əmələ gətirir.
Şəkil 3