32- mavzu: Fotoelektrik

32- mavzu: Fotoelektrik asboblar

1. Reja:

1. Fotoelektrik datchiklar

2. Fotorezistorlar

3. Fotodiodlar

Fotoelektrik datchiklar guruxiga kiruvchi fotodiodlar va ventilli fotoelementlarning ish prinsipi ichki fotoeffekt hodisasiga asoslangan bo‘ladi. Ichki fotoelektrik effekt urug‘lik oqimi ta‘sirida erkin elektronlar o‘zining energetik holatini o‘zgartirib, moddaning o‘zida qolishi xodisasi bilan xarakterlanadi. Bunda modda ichida ko‘cha oladigan erkin zaryadlar hosil bo‘ladi. Erkin zaryadlar modda ichida ko‘chganda fotoelektr yurituvchi kuchlarni hosil qiladi (ichki fotoeffektli fotoelementlar shu prinsipda qurilgan) yoki elektr o‘tkazuvchanlikni o‘zgartiradi (fotoqarshiliklar shu prinsipda qurilgan).
Ichki fotoeffektli fotoelementlar ko‘pincha ventilli fotoelementlar deb ataladi. Selenli fotoelementlar eng ko‘p tarqalgan fotoelementlar hisoblanadi. Selenli fotoelementning tuzilishi va sxemasi 2.25, a-rasmda, uning xarakteristikasi esa 2.25, b-rasmda ko‘rsatilgan.

а) b)

2.25-rasm. Fotoelement va uning tavsifnomasi.
Element (2.25,a-rasm) yupqa oltin qatlami 1, berkituvchi qatlam 2, selenli qatlam 3 va po‘lat taglik 4 dan iborat. Selenning oltin bilan chegarasida berkituvchi qatlam hosil bo‘ladi; bu qatlam detektorlik xususiyatiga ega bo‘lib, yorug‘lik oqimi bilan urib chiqarilgan elektronlarning orqaga qaytishiga imkon bermaydi. Yorug‘lik oqimi oltin qatlamidan o‘tib, ventilli fotoeffekt hosil qiladi, shunda elektronlar yoritilgan qatlamdan yoritilmagan (izolyatsion berkituvchi qatlam bilan ajratilgan) qatlamga o‘tadi.

1. Fotorezistorlar

Fotorezistor – yarim o‘tkazgich fotoelektrik asbob bo‘lib, bunda foto o‘tkazuvchanlik hodisasi qo‘llaniladi, ya‘ni optik nurlanish ta‘sirida yarim o‘tkazgichni elektr o‘tkazuvchanligi o‘zgaradi. Fotorezistor tuzilishi quyidagi rasmda ko‘rsatilgan.

1. 
   rasm. Fotorezistorning tuzilishi va ulanish sxemasi. 1-plyonka yoki plastik 2-dielektrik material.
   

Asosiy kattaliklari:


^Si , (2.31)

Qorong‘ulik qarshiligi – yoritilmagan fotorezistorlarning qarshiligi qiymati teng diapazonga ega R_k =10² 10⁹ Om;
Ishchi kuchlanishi – ishchi kuchlanish qiymati fotorezistor o‘lchamlariga
bog‘liq, ya‘ni elektronlar orasidagi masofaga bog‘liq ravishda 1-1000 V gacha tanlanadi.
Shuni ta‘kidlash kerakki, fotorezistorlarning kattaliklari, tashqi muhit ta‘sirida o‘zgaradi. Fotorezistorlar afzalligi: yuqori sezgirligi, nurlanishning infraqizil qismida qo‘llash mumkinligi, o‘lchamlari kichikligi va doimiy tok va o‘zgaruvchan tok zanjirlarida qo‘llash mumkinligi.

4. Fotodiodlar

Fotodiod deb yarim o‘tkazgichli fotoelement asbob bo‘lib, bitta elektron- kovakli o‘tishga va ikkita chiqishga egadir. Fotodiodlar ikki xil rejimda ishlashi mumkin: 1) tashqi elektr energiya manbaisiz (fotogenerator rejimida); 2) tashqi elektr energiya manbai yordamida (fotoo‘zgartgich rejimida).

2. 
   rasm. Diodning tuzilishi