Namangan davlat universiteti fizika fakulteti fizika yo

5.Fotorezistorlar, fotoelementlar: Birjinsli bo’lmagan yarimo’tkazgichlarda o’tkazuvchanlikning o’zgarishidan tashqari potensiallar farqi ham (foto-EYK) paydo bo’ladi. Fotogal’vanik 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 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) 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).
6. o’tishdagi fotoeffekt: -tipdagi yarimo’tkazgich bilan -tipdagi yarimo’tkazgichlarning kontaktini qaraymiz. Kontakt sohasida energetik zonalarning o’zaro siljishiga olib keluvchi zonalarning egrilanishi ro’y beradi (16.2, a-rasm). Rasmda shtrix chiziqlar bilan Fermi sathi (termodinamik muvozanat holatida -sohaning Fermi sathi -sohaning Fermi sathi bilan ustma-ust tushadilar), 1 bilan o’tkazuvchanlik zonasining osti va 2 bilan valent zonasining tepasi belgilangan. -sohada asosiy tashuvchilar teshiklar hisoblanadilar; ularning konskentratsiyasi o’tkazuvchanlik elektronlarining konsentratsiyasidan ko’p marta kattadir. -sohada teskari manzara kuzatiladi; u yerda elektronlar asosiy tashuvchilar hisoblanadilar. Elektronlarning konsentratsiyasi yuqori bo’lgan soha ( -soha) dan ularning konsentratsiyasi kichik bo’lgan soha ( -soha) ga diffuziyalanishiga balandligi ga teng bo’lgan potensial bar’yer to’sqinlik qiladi. – kontakt potensiallar farqi. Xuddi shuni teshiklarning diffuziyalanishiga ham qayd qilib o’tish mumkin. Boshqacha qilib aytganda, o’tishdagi kontakt potensiallar farqi asosiy tashuvchilarning «o’z» sohalaridan ketishiga to’sqinlik qiladi. Shu bilan u noasosiy tashuvchilarning boshqa sohaga o’tishiga yordamlashadi (biroq bunga mos keluvchi tashuvchilarning, ularning ketishi mumkin bo’lgan sohada yuqori konsentratsiyada ekanligi to’sqinlik qiladi).
Faraz qilaylik, -yarimo’tkazgichga tashqari tomondan energiyasi taqiqlangan zona kengligidan katta bo’lgan fotonlar oqimi tushayotgan bo’lsin (12, b-rasm). Fotonlar o’tkazuvchanlik elektronlarini va teshiklarni generatsiyalaydilar va bu hosil bo’lgan tashuvchilar -soha orqali o’tish yo’nalishida diffuziyalana boshlaydilar. O’tkazuvchanlik elektronlari -soha uchun noasosiy tashuvchilar bo’lganli uchun o’tishdagi ichki maydon ularni -sohaga «tortadi». Teshiklar esa -sohada asosiy tashuvchilar hisoblanadilar, shuning uchun o’tishdagi ichki maydon ularni tormozlaydi va orqasiga -sohaga qaytaradi. Natijada optik generatsiyalangan elektronlarning va teshiklarning fazoviy bo’linishi ro’y beradi; -yarimo’tkazgich musbat zaryad, -yarimo’tkazgich manfiy zaryad oladi, bu esa foto - EYK ning paydo bo’lishiga ekvivalentdir. Bunda -sohadagi va -sohadagi Fermi sathlari bir-biriga nisbatan ga siljiydi, bu yerda – foto - EYK; kontakt potensiallar farqi ga kamayadi (12 b-rasm).