Asosiy qism I. Bob yarimo’tkazgichli yorug’lik manbalari va qabul qilgichlari

Δσ=σ_yor – σ₀ =еµnΔn + еµrΔp
kаttаlik qаdаr оrtаdi. Mаnа Shu kаttаlik yorug’lik dаgi o ’ t k а z u v c h а n l i k (yoki f о t о o ’ t k а z u v c h а n l i k ) ni ifоdаlаydi. [3]
Nоmuvоzаnаt hоlаtdаgi zаryad tаshuvchilаrning оrtiqchа kоnsеntrаsiyalаri uzluksizlik tеnglаmаlаridаn tоrilаdi:

yorug’lik ning хususiy Yutilish i hоlidа elеktrоnlаr vа kоvаklаr gеnеrаsiyasi tеzliklаri o’zаrо tеng, ya’ni gr=gr=g. Dоimiy yoritilgаnlik shаrоitidа (stаsiоnаr

h оlаtdа) dа tеkis gеnеrаsiyalаsh shаrоitidа div = div

dа tеkis gеnеrаsiyalаsh shаrоitidа divI _n= divI_p =0 bo’lgаni sаbаbli

Bu ifodalarni fоtоrеzistiv effеkt uchun bi r inchi х а r а k t е r i s t ik munоsаbаtlаr dеyilаdi. Ulаrni e’tibоrgа оlib, stаsiоnаr (vаqtgа bоg’liq bo’lmаgаn) fоtоo’tkаzuvchаnlikniko’rinishdа yozilаdi, bundа

Endi biz qattiq jismlarda ro’y beradigan yorug’likni yutilishlari natijasida yuz beradigan hodisalarni ko’ramiz.Yorug’lik modda orqali o’tishida uning intehsivligi kamayadi.Nurlanishning ma’lum bir qism energiyasi yutiladi va elektronlarni energiyasini oshishiga yoki atomlarni issiqlik harakatiga sarf bo’ladi. 1- rasmda kristallarda yorug’lik ta’sirida elektronlarni mumkin bo’lgan o’tishlari ko’rsatilgan ( Ec- o’tkazuvchanlik zonasini pastki chekasiga to’g’ri kelgan energiya, Ev- valent zona yuqori chekasi). O’tish 1 o’tkazuvchanlik zonasida elektronni, valentzonada kovakni paydo bo’lishini ko’rsatadi, u fotonlar energiyasi һ√ ≥ Ec- Ec bo’lishi mumkin, ya’ni man qilingan zona kegligi ΔE dan katta.Fotonlarni kichikpanjaralari nuqsonlaridan o’tkazuvchanlik zonasiga ( 2 o’tish) yoki valent zonadan bu sathlarga (3 o’tish) o’tadi.

Ruxsat etilgan zonalarda bitta ismli tashuvchilar xisobidan energiya hosil bo’ladi. 1, 2, 3 o’tishlar qattiq jismlarda elektro’tkazuvchanlikni o’zgartiradi, bu hodisani ichki fotoeffekt deyilib, unga asoslangan ko’pchilik asboblarni fotoqabul qilgichlar deyiladi. Ichki markaziy o’tishlarda 4 elektron erkin bo’lmaydi va yorug’likni yutilish jarayoni kristalda elektro’tkazuvchanlikni o’zgartirmaydi. Xuddi shunday eksiton yutilish (5 o’tish) va erkin zaryad tasuvchilar (6 o’tish) ham kiradi.
Elektron tomonidan fotonni yutilishida energiyani va impulsni saqlanish qo nuni bajarilishi kerak,shuning uchun yoruglikni yutilishini to’la jarayoni E energiya va p impuls o’zgarishini hisobga oluvchi diagramma yordamida ifodalanadi. 2.2. 2. –(rasmda) kovak energiyasiga bog’liqligi tasvirlangan.

a) b)
1.2. - rasm.Kristallarda yorug’likni yutilishida asosiy elektron o’tishlar(a), to’g’ri va noto’g’ri zonalararo o’tishlar (b).

Uzluksiz chiziq yarimo’tkazgichni , qaysiki elektron energiyasini minimum va kovak energiyasini maksimumi impuls qiymatiga to’g’ri keladi( to’g’ri zonalar deyiladi).Sodda holda elektronni kinetik energiyasi impuls bilan quyidagi
munosabat bilan bog’liq E = p2/(2m) . 1 strelka elektronni “to’g’ri” o’tishlarini impulsni o’zgarishsiz yuz berishini tasvirlaydi.Foton impulsi h√ /c (√ - chastota, c – yorug’lik tezligi),juda kichik, va foton yutuvchi electron impursini o’zgarishini hisobga olmasa ham olasa bo’ladi. 1’ o’tish “notog’ri” va electron impulsini o’zgarisi bilan yuz beradi.Bunda fotoni yutolish jarayonida uchinchi zarracga – fonon ( kristallda tebranish energiyasi kvanti).
To’g’ri zonali moddalarga optoelektonikada keng foydalaniladigan materiallar, masalan: GaAs ( man qilingan zona kengligi ΔE =1,4 eV), CdSe (1,8eV), CdS (2,5), ZnS_e (3,7) va boshqalar.[4]
Shunday hollar bo’lishi mumkinki, elektronlar va kovaklarni ekstremum energiyalari diagrammada E(p) turli p ga (1.2. - rasmda uzulishli chiziqlar ) to’g’ri kelishi mumkin.Bunda o’tishlar fotonlarni kichik energiyasida faqat noto’g’ri (1’’) bo’lishi mumkin.Fotonlarni ancha yuqori emergiyalarida to’g’ri o’tishlar (1) saqlanishi mumkin. Noto’g’ri zonali materiallarga , masalan, Ge (0,7 eV), Si (1,1 eV), AlAs (2,2 eV), GaP(2,3 eV) va SiC nini turli politiplari (2,4 – 3,1 eV) kiradi.