Texnologiyalari va kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi muhammad al xorazmiy nomidagi toshkent axborot

расм
 
Аgar yarim
utkazgichli kristall yoritilsa, yorurlik kvantlari elektronlarni 
utkazuvchanlik zonasiga chikaradi va kushimcha elektron-teshik juftlarini xosil 
kiladi.Аgar bu juft zaryad
-lar r-p. utishga yakin masofada xosil kilinsa (odatda, bu 
maso-fa elektron-teshiklarning diffuziya uzunligidan kichik buladi), ular 
rekombinatsiyaga uchramay, r-p utishga yetib bora oladi r-p utishda bu elektron-
teshik juftlari ajraladi. Yarim utkazgichning shu soxasi uchun asosiy bulgan tok 
tashuvchilar (1-rasm. a dagi xol uchun elektronlar) uz soxalarida koladi. 
А
sosiy 
bul-magan tok tashuvchilar esa r-
p utish maydoni taʼsirida uzlari uchun asosiy 
bulgan soxaga utib ketadi. Yorurlik okimi kancha kuchlirok bulsa, shuncha kuprok 
elektron-teshiklar jufgi xosil buladi. Mos ravishda r-p utishda ajralayotgan 
elekgron teshikjuftlari soni xam ortib boradi, yaʼni r
-p utishdan kuprok tok uta 
boshlaydi. 
Getero-utishlar asosida tayyorlangan fotodiodlarda elektron-teshik jufglari 
bevosiga getero-r-d utishda xosil kilinadi. Bu xolda yarim utkazgichli kristall 
xajmida elektron-teshik juftlarining foydasiz rekombinatsiyasi kamayadi. 
А
gar fotodiodning vol
ь
t-amper xarakteristikasini yoruglik okimining xar xil 
kiymatlarida olinsa (3-rasm, b), u xuddi tranzistorning chikish xarakteristikalarini 

---

eslatadi. Xakikatan xam, ushbu xolda yoruglik okimi yarim utkazgichda zaryad 
induktsiyalovchi emitter vazifasini bajaradi. Bu zaryadlar, kol¬lektor vazifasini 
bajaruvchi r-p utish tomon diffuziyalana boshlaydi.
Fotodiodlar ikki xil rejimda: fotodiod rejimida va foto EYuK generatsiyasi 
rejimida ishlatiladi. 
Fotodiod rejimida ishlatilganda r-p utishga teskari kuchlanish beriladi. 
А
gar 
fotodiod yoritilmasa, zanjirda fa-kat teskari yunalishda ulangan diodning 
„korongilik" toki utadi. Bu tok utkazgichda issiklik generatsiyasi tufaylp xosil 
buladi. Yoritilganda kanday xodisa bulishi yukorida aygib utildi. 
Fototokning yoruglik okimiga boglikligi fotodiodning amperlyuks 
yoritilganlik xarakteristikasi deb ataladi. Fotodiod rejimida bu xarakteristika tugri 
chizikli buladi (3-rasm, v). Fogotokning fotodiodga tushayotgan yoruglik okimiga 
nisbati fotodiodning sezgirligi deb ataladi: 
Fotodiodning sezgirligi yoruglik okimiga xam, tashki kuch-lannshga xam 
boglik bulmagan uzgarmas kattalikdir. Fotodiodlarning sezgirligi yorurlikning 
spektral tarkibiga boglik. Sezgirlikning yoruglik tulkini uzunligiga borlikligi 
fotodiod¬ning spektral xarakteristikasi deb ataladi. 
Fotodiodning murakkab spektral tarkibli yoruglikka sez¬girligi integral 
sezgirlik deb ataladi. 
Fotouzgartirish rejimida fotodiod saklanish bilan ketma-ket berkituchi 
yunalishga tok manbai ulanadi. Yoruglik bulmasa korongulik toki utadi. 
Yoritilganda esa r – p utishda atomlar ionlashib yangi zaryad tashuvchilar xosil 
kilinadi. Tok manbaining elektr maydonida r- p soxalarining noso
siy taʼshuvchilari 
zanjirda tok xosil kiladi.
Fotoelektronik 
qurilmalar - 
elektromagnitlarni 
o'zgartiradigan elektro vakuum yoki yarim o'tkazgich qurilmalari. optik signallar 
elektr toklariga, kuchlanishlarga yoki ko'rinmas (masalan, IQ) nurlaridagi 
tasvirlarni ko'rinadigan tasvirlarga aylantirish. Telefonlar ma'lumotni o'zgartirish 
(to'plash, to'plash, saqlash, uzatish va ko'paytirish (shu jumladan, ob'ekt tasviri 
ko'rinishidagi ma'lumotlar) uchun mo'ljallangan. Fotonik elementning ta'siri 

---

fotoeffektlardan foydalanishga asoslangan: tashqi (fotoelektron emissiya), ichki 
(foto o'tkazuvchanlik) yoki valf. F. p. Dekompozitsiyani qo'shing. 
fotoelementlar, 
fototizuvchi naychalar, fotorezistorlar
, fotodiodlar, elektron-optik konvertorlar, 
tasvirni kuchaytirgichlar, shuningdek katod-nurli naychalarni uzatadi. 
Fotoelektronik qurilmalar - bu optik nurlanish energiyasini elektr energiyasiga 
aylantiradigan qurilmalar. Fotoelektron qurilmalar uchun to'lqin uzunliklarining 
optik nurlanish spektrida ultrabinafsha nurlanish (to'lqin uzunligi diapazoni 
λ
\u003d 10-400 nm), ko'rinadigan (
λ
\u003d 0,38-0,76 mkm) va infraqizil (
λ
\u003d 
0,74-1 mkm) ). 
Fotoelektronik qurilmalarning ishi ichki va tashqi fotoeffektlar hodisalariga 
asoslangan. Asosan yarimo'tkazgichli fotoelektronik qurilmalarda ishlatiladigan 
ichki fotoelektrik effekt shundan iboratki, optik nurlanishning nurlanish energiyasi 
ta'sirida elektronlar ularni atomlararo bog'lanishlardan ozod qilish uchun 
qo'shimcha energiya oladi va valentlik zonasidan o'tkazuvchanlik zonasiga o'tadi, 
natijada yarimo'tkazgichning elektr o'tkazuvchanligi sezilarli darajada oshadi. 
Bunday holda, Eynshteyn nazariyasiga ko'ra, optik nurlanishning yorug'lik 
kvantlari (fotonlari) energiyasi yarimo'tkazgich tarmoqli oralig'idan oshib ketishi 
kerak. (36) 
Binobarin, fotoelektr effekti faqat yarimo'tkazgichga "qizil chegara" deb 
nomlangan ma'lum bir chegara qiymatidan kamroq to'lqin uzunligi 
λ
f bo'lgan 
nurlanish ta'sirida bo'lishi mumkin. 
bu erda f f - materialning spektral sezgirligining uzun to'lqinli chegarasi, mkm; 
c - yorug‘likning vakuumdagi tezligi; 
- Plank doimiysi; 
- taqiqlangan zonaning kengligi (3-rasm), ZP, VZ energiya zonalarining 
chekkalari bilan cheklangan, elektron voltlarda (eV). 
Shuni ta'kidlash kerakki, fotoelektronik qurilmalarning imkoniyatlari har xil 
nurlanish manbalarining energiyasiga duch kelganda kengayishi mumkin. Bunday 
manbalar ikkala foton manbalari (quyosh energiyasi, gamma nurlanish, rentgen 

---

nurlari) va yuqori energiyali zarralar manbalari (elektron qurol, beta nurlanish, alfa 
zarralar, protonlar va boshqalar) bo'lishi mumkin. 
Fotodiod - bu ikki elektrodli yarimo'tkazgichli diod bo'lib, unda p-n 
birikmasidagi ichki fotoelektr effekti natijasida optik nurlanish ta'sirida bir 
tomonlama fotoelektr o'tkazuvchanligi paydo bo'ladi. Strukturaviy ravishda, u p-n 
birikmasi bo'lgan kristall bo'lib, qurilma tomonidan yoritilganda yorug'lik oqimi p-
n birikmasi tekisligiga perpendikulyar ravishda yo'naltiriladi (36-rasm). 
Fotodiodning ikkita rejimi mavjud: fotogenerator (yoki turli manbalarda - 
blokirovka qilish, fotovoltaik, fotovoltaik, valf) - tashqi quvvat manbaisiz va 
fotodiod (ba'zan fotokonversiya) - tashqi manba bilan. 
Fotodiod printsipi 
Fotodiodning blok diagrammasi. 1 - yarimo'tkazgich kristall; 2 - kontaktlar; 3 
- xulosalar; F - elektromagnit nurlanish oqimi; E - doimiy oqim manbai; Rn - yuk. 
Bazada radiatsiya kvantlari ta'sirida pn-birikma chegarasiga shoshiluvchi 
erkin tashuvchilar hosil bo'ladi. Baza kengligi (n-mintaqa) shunday qilinganki, 
teshiklar p-mintaqaga borishdan oldin birlashishga ulgurmaydi. Fotodiod oqimi 
ozchilikni tashuvchilar oqimi - drift oqimi bilan aniqlanadi. Fotodiodning tezligi 
tashuvchini ajratish tezligi bilan belgilanadi 
maydon p-n
-p-n-birikmaning 
tutashuvi va C p-n 
Fotodiod ikki rejimda ishlashi mumkin: