MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–2_Май –2025
360
YARIMO’TKAZGICH MATERIAL ASOSLI
FOTOELEMENTLARDA FOTOO’TKAZUVCHANLIK
1
Mo’ydinova Maftuna Azizbek qizi,
2
Z.M.Soxibova
Andijon davlat texnika instituti.
1
“Muqobil energiya manbalari”,
yoʻnalishi K-93 21 guruhi talabasi,
2
“Muqobil energiya manbalari” kafedrasi katta o‘qituvchisi
Annotatsiya:
ushbu maqolada yarimo’tkazgichda yorug’lik yutilishi bilan
belgilanuvchi noturg’un o’tkazuvchanlik elektronlarning va teshiklarning
konsentratsiyalariga
bog’liqlik
qonuniyatlari
muhokama
qilingan.
Yarimo’tkazgichning fotoo’tkazuvchanligini aniqlovchi asosiy parametr –
tashuvchilarning yashash vaqti hisoblanib, bu parametrlarni boshqarish uchun turli
xil tipdagi kirishmalar ishlatiladi. Ularning xossalarini o‘rganish ustida olib
borilayotgan tadqiqot ishlari muhokama qilindi.
Kalit so‘zlar:
fotoo’tkazuvchanlik, noturg’un zaryad tashuvchilar, yorug’lik
oqimining zichligi, foton, rekombinatsiyalovchi markazlar.
Yarimo’tkazgichda yorug’lik yutilishi bilan belgilanuvchi noturg’un
o’tkazuvchanlik elektronlarning va teshiklarning konsentratsiyalari mos holda
n
va
p
bo’lsin. Yarimo’tkazgichning o’tkazuvchanligi uchun ifodani quyidagi
ko’rinishda yozamiz:
0
,
(1)
bu yerda
)
(
p
n
e
p
n
.
To’liq o’tkazuvchanlik
turg’un o’tkazuvchanlik
0
va fotoo’tkazuvchanlik
larning summasi kabi topiladi. (1) ifodani, ayyonki, quyidagi ko’rinishda yozish
mumkin:
)
(
p
n
e
p
n
, (2)
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–2_Май –2025
361
bu yerda
n
n
n
0
va
p
p
p
0
.
Maksimal ravishda soddalashtirish maqsadida yorug’lik nurlanishi
yarimo’tkazgichning butun hajmida tekis yutiladi va demak, noturg’un zaryad
tashuvchilarning yarimo’tkazgichning bir joyidan boshqa joyiga diffuziyasi
mavjudmas deb faraz etamiz. Bundan tashqari, yorug’lik oqimi vaqt o’tishi bilan
o’zgarmaydi deb hisoblaymiz, ya’ni statsionar holatni qaraymiz. Ushbu sharoitlarda
quyidagi tenglik o’rinli bo’ladi [1]:
/
n
N
g
.
(3)
Bu
tenglik
tashuvchilarning
issiqlik
(
g
) va yorug’lik (
N
)
generatsiyalarining
tezliklarining
yig’indisi
ushbu
tashuvchilarning
rekombinatsiyasiga tengligini bildiradi.
n
n
n
0
va
/
0
n
g
bo’lganligi uchun
(14) ni
/
n
N
ga o’zgartiramiz va bundan quyidagini olamiz:
N
n
.(15) Bu
munosabat fotoo’tkazuvchanlik uchun asosiy xarakteristik munosabat deyiladi.
Umuman aytganda bunday munosabatlar ikkitadir: bittasi o’tkazuvchanlik
elektronlari uchun, ikkinchisi esa – teshiklar uchun:
n
n
N
n
;
p
p
N
p
; (4)
Olingan munosabatlarning fizik ma’nolari oddiydir. Yarimo’tkazgichda
yorug’lik yutilishi bilan belgilanuvchi qo’shimcha zaryadlar tashuvchilarning soni
qanchalik ko’p foton yutilsa, ushbu yarimo’tkazgichning kvant chiqishi qanchalik
katta bo’lsa va qaralayotgan yarimo’tkazgichda tashuvchi qanchalik ko’p «yashasa»
shunchalik ko’p bo’ladi [2].
Bu kattalik fotoo’tkazuvchanlikning yarimo’tkazgichga tushayotgan
yorug’lik oqimining zichligiga nisbati kabi aniqlanadi:
S
/
(5)
Yorug’lik oqimining zichligi
S
ni yarimo’tkazgichning hajmida vaqt birligi
ichida yutilayotgan fotonlar soni
N
orqali ifodalaymiz. Vaqt birligi ichida birlik
yuzaga tushayotgan fotonlar soni
/
S
ga teng. Bulardan yarimo’tkazgichning
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–2_Май –2025
362
sirtidan
/
)
1
(
R
S
fotonlar qaytadi, bu yerda
R
– yorug’likning qaytish
koeffitsiyenti.
/
)
1
(
R
S
ni
ga ko’paytirib, bu yerda
– optik yutilishning
chiziqli koeffitsiyenti (u uzunlikka teskari o’lchov birligiga ega),
N
ning kattaligini
topamiz. Shunday qilib,
/
)
1
(
R
S
N
va bu yerdan quyidagiga ega bo’lamiz:
)
1
(
R
N
S
(6)
(5) ni (6) qo’yib, quyidagini hosil qilamiz:
)
1
(
R
N
(7)
Yarimo’tkazgichlarda zaryad tashuvchining yashash vaqti
va
rekombinatsiyalovchi markazlar konsentratsiyasi
r
N
orasidagi
r
N
1
bog’lanishni
hamda (16.5a) ni e’tiborga olib, quyidagini olamiz:
p
p
p
n
n
n
R
e
)
1
(
(8)
Yarimo’tkazgichning fotoo’tkazuvchanligini aniqlovchi asosiy parametr –
tashuvchilarning yashash vaqti hisoblanadi. Bu parametrni boshqarish uchun turli xil
tipdagi kirishmalar ishlatiladi. Ularning konsentratsiyasi 10
17
dan 10
26
m
-3
gacha
bo’lgan keng chegaralarda o’zgaradi. Turli xil yarimo’tkazgichlar uchun
tashuvchilarning yashash vaqti 10
-13
s
dan to o’nlab va yuzlab sekundlargacha bo’lgan
qiymatga ega. Agar
10
-4
s
dan katta yarimo’tkazgich fotosezgirligi yetarlicha katta
hisoblanadi [3].
Birjinsli bo’lmagan yarimo’tkazgichlarda o’tkazuvchanlikning o’zgarishidan
tashqari potensiallar farqi ham (
foto-EYK
) paydo bo’ladi.
Fotogalvanik effekt
deb
atalgan bu hodisaning sababi shundaki, yarimo’tkazgichlar bir tomonli
o’tkazuvchanlikka ega bo’lgani uchun o’tkazgich hajmidagi optik jihatdan
uyg’otilgan va manfiy zaryadga ega bo’lgan elektronlar o’z elektronlarini yo’qotgan
atomlar yaqinida paydo bo’ladigan va musbat zaryadga ega bo’lgan teshiklardan
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–2_Май –2025
363
fazoviy ajratiladi. Elektron va teshiklar yarimo’tkazgichning qarama-qarshi uchlarida
yig’iladi, natijada elektr yurituvchi kuch vujudga kelib, tashqi EYK berilmasa ham
yoritilgan yarimo’tkazgichga parallel ulangan yuklama qarshilik (nagruzka) orqali
elektr toki o’ta boshlaydi. Shu tarzda yorug’lik energiyasi elektr energiyasiga bevosita
aylantiriladi. Xuddi shu sababli yorug’likning fotogal’vanik qabul qilgichlari
yorug’lik signallarini qayd qilish uchungina emas, balki elektr zanjirlarida elektr
energiyasi manbai sifatida ishlatiladi. Ushbu effektning turli xil ko’rinishlari mavjud:
1)
n
p
o’tishda ventil (bar’yer) li foto-EYK ning paydo bo’lishi; 2) diffuziyali foto-
EYK ning paydo bo’lishi (
Dember effekti
); 3) magnit maydoniga joylashtirilgan
yarimo’tkazgich yoritilganida foto-EYK ning paydo bo’lishi (
fotomagnitoelektr effekt
yoki
Kikoin-Noskov effekti
) [4].
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. С.Зайнобиддинов, А.ТешабоевЯримўтказгичлар физикаси қўлланма. Toshkent
“O‘qituvchi “ 1999 yil.
2. Яримўтказгичасбоблар физикаси А.Тешабоев ва бошкалар. Қўлланма хаёт
нашриёти. Андижон 2002 йил
3. А.Тешабоев, С.Зайнобиддинов ва б. Яримўтказгичлар ва яримўтказгичли
асбоблар технологияси. Т. Ўзбекистон, 2005.
4. Ю.М.Тоиров, В.Ф.Цветков Технология полупроводникових и диэлектрические
материалов, М. 1990
