Yarimo’tkazgichli fotoelementlarlarda o’tkazuvchanlik

YARIMO’TKAZGICHLI FOTOELEMENTLARLARDA O’TKAZUVCHANLIK
Farg’ona davlat universiteti akademik litseyi “Aniq fanlar” kafedrasi fizika fani o’qituvchisi Tashxodjayev Temurbek To’lqin o’g’li
Annotatsiya: O‘zbekistonda olib borilayotgan ijtimoiy-iqtisodiy sohalardagi islohotlar qatorida ilm - fan va ta’lim sohasiga ham katta ahamiyat berilmoqda. Jumladan, O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti Sh.M. Mirziyoyev tomonlaridan 2017-yil 20-aprelda “Oliy ta’lim tizimini yanada rivojlantirishning chora - tadbirlari to‘g‘risida”gi PQ-2909-sonli, 2021-yil 19-martda “Fizika sohasidagi ta’lim sifatini oshirish va ilmiy tadqiqotlarni rivojlantirish chora-tadbirlari to‘g‘risida”gi PQ-5032-sonli imzolagan qarorlari va “Yangi O‘zbekiston strategiyasi” nomli asarlari ilm-fan va ta’lim sohasida olib borilayotgan islohotlarni yanada yangi bosqichga ko‘tardi. Yarimo`tkazgichlar insoniyatning taraqqiyot yo‘liga juda dadil va keng ko‘lamda kirib kelib, tobora yangi sohalarda ishlatilmoqda. Yarimo`tkazgichlar fizikasi va yarimo`tkazgichlarni tayyorlash texnologiyalari fan bilan amaliyot o‘rtasidagi o‘zaro uzviylilikning yorqin namunasi bo‘la oladi. Ular - texnologiyada, tibbiyot, metrologiya, axborotni qayta ishlash va uzatish, fizik, kimyoviy va biologik tadqiqotlar hamda harbiy sohalarda bizning imkoniyatlarimizni kengaytirdi.
Kalit so’zlar: Aralashma markazlarida yorug’likni yutilish koeffitsienti, xususiy yutilishga nisbatan kam bo’lganligi uchun aralashma bilan boyitilgan yarim o’tkazgich.
Fotoelementning ishlashi yarim o’tkazgichlarning yorug’likka juda sezgir bo’lishligi xossasiga asoslangan. Agar yarim o’tkazgich namunasiga yorug’lik tushsa, u yarim o’tkazgich ichida yutilib (elektron-kovak juftligi hosil bo’ladi), o’z energiyasi hisobiga elektronlarni valent zonadan o’tkazuvchanlik zonasiga o’tkazishi, shu tarzda tok o’tkazishda ishtirok qiladigan elektronlar va kovaklar sonini ko’paytirishi mumkin. Oqibatda yarim o’tkazgichning elektrqarshiligi kamayadi, o’tkazuvchanligi ortadi, ya’ni bu o’zgarishlarni quyidagi ifoda orqali berish mumkin:
, (1)
bu yerda ∆n- , ∆p- yorug’lik ta’sirida ortgan elektron va kovaklar konsentratsiyasi (turg’un bo’lmagan zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi), ular quyidagicha ifodalanadi:
, (2)
bu yerda Ф-yorug’lik intensivligi, k- yorug’likni yutilish koeffitsienti, β-kvant chiqishi (bitta kvantga to’g’ri keladigan elektron-kovak juftliklar soni), - elektron va kovaklarni effektiv yashash vaqti.
(2) ifodaga ko’ra (1)- ifodani quyidagi ko’rinishda yozish mumkin:
(3)
Asosan ikki xil fotoo’tkazuvchanlik mavjud bo’lib: ular xususiy (I hol) va aralashmali (II hol).
I holda yutilgan kvant energiyasi hν≥E (taqiqlangan zona kengligiga teng va undan katta), bunda elektron valent zonadan o’tkazuvchanlik zonasiga ko’tariladi va harakatdagi erkin elektronlar va kovaklar hosil qiladi.
II holda yutilgan kvant energiyasi hν>E (aralashma energiya ionizatsiyasi) dan katta bo’lishi donor (yoki akseptor) markazlarini ionlashtiradi, bu o’z navbatida harakatdagi erkin elektronlarni (yoki kovaklarni) hosil qiladi. hν≥E bo’lganda, kvant chiqishi β ni qiymati “1” ga, hν≤E bo’lganda esa taxminan “nolga” teng bo’ladi, chunki bitta kvant bitta erkin elektrondan (yoki kovakdan) ortiq “elektron-kovak” juftligini hosil qila olmaydi.
Aralashma markazlarida yorug’likni yutilish koeffitsienti, xususiy yutilishga nisbatan kam bo’lganligi uchun aralashma bilan boyitilgan yarim o’tkazgichda aralashma markazlariga tegishli fotoo’tkazuvchanlikni sezish uchun namuna qalin bo’lishi kerak.
1- rasmdan ko’rinib turibdiki hν>E bo’lganda kvant energiyasining ortishi bilan fotoo’tkazuvchanlikni keskin ortganligi, hν1-rasm. Fotoo’tkazuvchanlikni yorug’lik energiyasiga bog’liqligi

E_g

hv

Ds

Foydalanilgan adabiyotlar:

1. “O’zbekiston Respublikasi xalq ta’limi tizimini 2030-yilgacha rivojlantirish
konsepsiyasi
2. Ishmuhamedov R.J., Yo’ldoshev M. Ta’lim va tarbiyada zamonaviy
pedagogik texnologiyalar. – T.: - Nihol nashriyoti, 2016
3. Berdiyeva O.B., Mirsaburov M.Matematika fanini o’qitish metodikasi moduli
bo’yicha o’quv uslubiy majmua. – Termiz-2020.
4. Maxamatrasul Djo’rayev “Fizika o’qitish metodikasi” Toshkent - 2015
5. https://pm.piima.uz/steam-ta-lim/
6. https://openscience.uz/index.php/sciedu/article/download/119/45/372
7. https://t.me/scienceboxofficial