MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–3_ Май –2025
304
YORUG’LIK VA HARORAT DATCHIKLARINI ISHLASHINING
FIZIK ASOSLARI
1
Yoqubov Abdurauf Abdulatif o’g’li,
2
M.Atajanov.
1
Andijon davlat texnika instituti, Energiya tejamkorligi va energiya audit
yo‘nalishi, K-96.21 guruh talabasi,
2
”Muqobil energiya manbalari” kafedrasi dotsenti.
Annotatsiya: Ushbu maqola yorug‘lik va harorat datchiklarining ishlash
prinsiplari va fizika asoslarini batafsil ko‘rib chiqadi. Maqolada datchiklar turlari,
ularning ishlash prinsiplari, qo‘llanilish sohalari va zamonaviy texnologiyalar bilan
integratsiya jarayonlari haqida ham hayotiy misollar orqali tushuntirish berilgan.
Shuningdek, ilmiy tadqiqotlar orqali olib borilgan yangiliklar va kelajakdagi
rivojlanish istiqbollari ham yoritilgan. Ushbu maqola muhandislar, tadqiqotchilar va
texnologiya sohasida qiziquvchilar uchun foydali manba hisoblanadi.
Kalit so’zlar: yorug‘lik datchiklari, harorat datchiklari, sezgir element,
noelektrik kattaliklar, bosim, harorat, namlik, tezlik, fotoelektrik asboblar.
Datchik sezgir element bo‘lib, u nazorat qilinayotgan yoki rostlanayotgan
kattalikni masofaga uzatilishi qulay hamda undan foydalanish oson bo‘lgan boshqa
ko‘rinishdagi kattalikka aylantirib beradi.
Chiqish kattaligiga qarab datchiklarda mexanik va elektrik chiqishlar
bo‘ladi. Birinchi guruh datchiklarda nazorat qilinayotgan har qanday kattalik
chiqishdagi mexanik kattaliklarga aylantiriladi. Ikkinchi guruh datchiklarda esa
noelektrik kattaliklar elektr kattaliklarga aylantiriladi. Chiqish signalini
kuchaytirish, boshqarish, rostlash, masofadan turib o‘lchash qulay bo‘lganligi
tufayli bu guruh datchiklar texnikada ko‘proq qo‘llaniladi.
Nazorat qilinayotgan noelektrik kattaliklar (bosim, harorat, namlik, tezlik
va sh.o‘.) ob’yektni o‘ziga joylashtirilgan datchiklar orqali elektrik miqdor (tok,
kuchlanish, zaryad) ga aylantiriladi. So‘ngra ular elektr o‘lchash qurilmalariga
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–3_ Май –2025
305
uzatiladi (bu qurilmalar shkalasi nazorat qilinayotgan kattalik o‘lchov birligida
graduirovka qilingan bo‘ladi).
Yarimo‘tkazgichlarda optik hodisalar o‘z ichiga ko‘p jarayonlarni oladi, bu
yarimo‘tkazgichga tushayotgan yorug‘lik spektrining, yarimo‘tkazgich yuzasidan
qaytishi yoki yorug‘likning hajm bo‘ylab o‘tib ketishi hamda yorug‘likni yutilish
jarayonlarini o‘z ichiga oladi. Ushbu jarayonlar nafaqat o‘rganilayotgan
yarimo‘tkazgichning eng asosiy fundamental parametrlari bo‘lishi, balki zonalar
tuzilishi va taqiqlangan sohadagi mavjud energetik sathlar tabiati haqida to‘la
ma’lumot beribgina qolmay, shu yarimo‘tkazgich materialining optik, fotoelektrik
asboblar yaratishdagi funksional imkoniyatlarni ochib beradi.[1-4]
Kristall yuzaga tushayotgan yorug‘lik intensivligi (
I
o
), yorug‘lik sirtdan qaytadi
(
I
q
), kristalldan o‘tib ketadi (
I
o‘
) va qolgan qismi kristallga yutiladi (
I
yu
).
𝐼
𝑜
= 𝐼
𝑞
+ 𝐼
𝑜′
+ 𝐼
𝑦𝑢
(1)
Agar biz kattaliklar nisbatini oladigan bo‘lsak, unda mos holda qaytish
koeffitsiyenti (
R
), yutish koeffitsiyenti (
K
) va o‘tish koeffitsiyentini (
T
) deb belgilash
mumkin:
𝑅 =
𝐼
𝑞
𝐼
𝑜
, 𝐾 =
𝐼
𝑦𝑢
𝐼
𝑜
, 𝑇 =
𝐼
𝑜′
𝐼
𝑜
(2)
Buger-Lambert qonuni: Kristall yuzasiga tushgan yorug‘lik intensivligi
kristallda yutiladi va uning miqdori kristall qalinligiga eksponensial qonun bilan
kamayib boradi.
𝐼 = 𝐼
𝑜
(1 − 𝑘) ∙ 𝑒
−𝛼𝑑
(3)
Bu yerda
𝛼 −
yutilish koeffitsiyenti deb ataladi va uning birligi
sm
-1
. Bu
munosabatga ko‘ra
I
o
(1-k)
qiymati
e
marta kamayishi uchun lozim bo‘lgan kristall
qalinligining teskari qiymati
1
∆𝑑
= 𝛼
bo‘ladi, ya’ni
∆d
- bu fotonlarning erkin yugurish
yo‘li hisoblanadi. Yutilish koeffitsiyentining fizik ma’nosi bu- fotonlar atomlar bilan
uchrashib, atomlar o‘z energetik holatini o‘zgartirishidir. Shuning uchun atomlar
konsentratsiyasi qancha ko‘p bo‘lsa va atomlarning foton bilan uchrashish yuzasi (
sm
2
)
katta bo‘lsa, fotonlar shuncha yutiladi.
Bundan
𝛼 = 𝑁 ∙ 𝑠 (4)
teng bo‘ladi [5-6].
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–3_ Май –2025
306
Quyidagi rasmda yorug‘likning yarimo‘tkazgichdan qaytishi, o‘tishi va
yutilishi berilgan:
1– rasm. Yorug‘likning yarimo‘tkazgichdan qaytishi, o‘tishi va yutilishi.
1-rasmdan ko‘rinib turibdiki, yorug‘lik yarimo‘tkazgichdan bir necha bor
qaytadi, bu esa yorug‘likning yutilish va o‘tish xossalariga ta’sir qiladi. Bunda o‘tish
koeffitsiyenti quyidagiga teng bo‘ladi:
𝑇 =
(1−𝑘)
2
∙𝑒
−𝛼𝑑
1−𝑘
2
𝑒
−2𝛼𝑑
(5)
Agar (5) da
αd
ning qiymati juda katta bo‘ladigan bo‘lsa, unda maxrajdagi
ikkinchi hadni inobatga olmasak ham bo‘ladi, u holda o‘tish koeffitsiyenti
𝑇 = (1 − 𝑘)
2
∙ 𝑒
−𝛼𝑑
(6)
ga teng bo‘ladi. Bundan yutilish koeffitsiyentini aniqlash mumkin:
𝛼 =
1
𝑑
𝑙𝑛𝑇(1 − 𝑘)
2
(7)
Agar yarimo‘tkazgich materialining qaytish koeffitsiyenti
k
aniq bo‘lsa, unda
har xil qalinlikka ega bo‘lgan bir xil yarimo‘tkazgichda yorug‘likning o‘tishini o‘lchab,
yutish koeffitsiyentini quydagicha aniqlash mumkin [7]:
𝛼 =
1
𝑑
2
−𝑑
1
∙ 𝑙𝑛
𝑇
1
𝑇
2
(8).
Albatta, yarimo‘tkazgichning hamma optik parametrlari
α, T, k
tushayotgan
yorug‘lik to‘lqin uzunligiga bog‘liq. Shuning uchun yarimo‘tkazgich materiallarining
optik xossalarini o‘rganishda yuqoridagi uchta parametrning yorug‘lik to‘lqin
uzunligiga bog‘liqligi aniqlanadi, buni ushbu parametrlarning spektral bog‘lanishi deb
ataladi:
k(λ), T(λ), α(λ)
. Bular esa bog‘lanishlar tabiati, kristall tuzilishi, uning energetik
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–3_ Май –2025
307
sathlar turlari, mavjud kirishma atomlar hosil qilgan energetik sathlar, kristall panjara
tebranishlari, yarimo‘tkazgich materialining sirtini holati, eksitonlar haqida to‘la
ma’lumot olish imkonini shu o‘rganilayotgan yarimo‘tkazgichni optik xossalari va
imkoniyatlarini to‘la ochib beradi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1.
Старосельский
В.И.
«Физика
полупроводниковых
приборов
микроэлектроники». Учебное пособие. – Москва: Издательство Юрайт, 2017. –
463 с.
2.
Marius Grundmann. «The Physics of Semiconductors». Switzerland: Springer
International Publishing. 3
rd
ed. 2016. P. 989.
3.
Teshaboyev А. Т., Zaynobidinov С.Z., Ismoilov К.А., Ermatov Sh.А.,
Аbduazimov V.А. «Nanozarralar fizikasi, kimyosi va texnologiyalari». O‘quv
qo‘llanma. – Т.: Kamalak pres, 2014. – 368 b.
4.
Peter YU Manuel Cardona. «Fundamentals of Semiconductors, Physics and
Materials Properties». Spring-Verlag Berlin Heidelberg. 4
th
ed. 2010. P. 778.
5.
S. Zaynabidinov, Z.M.Soxibova, M. Nosirov. A method for determining the
thermal conductivity of granulated silicon in which alkali metal atoms are included. //
The Way of Science International scientific journal, 2022. № 3 (97), (Global Impact
Factor 0.543, Австралия). - P. 15-17
6.
С.З.Зайнабидинов, З.М.Сохибова, Б.М.Абдурахманов, Х.Б.Ашуров,
М.М.Адилов.
Зависимость
электропроводности
гранулированнқх
полупроводников от размер гранул. // Scientific Bulletin. Physical and
Mathematical Research. 2021. Vol. 3, Issue 2. – C. 13-18. (01.00.00, №13)
7.
Б.М.Абдурахманов,
З.М.Сохибова,
М.М.Адилов,
Х.Б.Ашуров.
Определение удельной термоэдс гранулированного кремния, легированного
щелочными металллами. // Scientific Bulletin. Physical and Mathematical Research.
2021. Vol. 3, Issue 1. –C. 42-45. (01.00.00, №13.
