Mavzu: yarim o’tkazgich ham o’tkazgich tok tashuvchilar va ulardagi farq

Fotoo‘tkazuvchanlik uchun asosiy xarakteristik munosabat. YArimo‘tkazgichda yorug‘lik yutilishi bilan belgilanuvchi noturg‘un o‘tkazuvchanlik elektronlarining va kovaklarning konsentratsiyalari mos holda va bo‘lsin. YArimo‘tkazgichning o‘tkazuvchanligi uchun ifodani quyidagi ko‘rinishda yozamiz:
, (25.2)
bu erda . To‘liq o‘tkazuvchanlik turg‘un o‘tkazuvchanlik va fotoo‘tkazuvchanlik larning summasi kabi topiladi. (25.2) ifodani, ayyonki, quyidagi ko‘rinishda yozish mumkin:
, (25.3)
bu erda va .
Maksimal ravishda soddalashtirish maqsadida yorug‘lik nurlanishi yarimo‘tkazgichning butun hajmida tekis yutiladi va demak, noturg‘un zaryad tashuvchilarning yarimo‘tkazgichning bir joyidan boshqa joyiga diffuziyasi mavjudmas deb faraz etamiz. Bundan tashqari, yorug‘lik oqimi vaqt o‘tishi bilan o‘zgarmaydi deb hisoblaymiz, ya’ni statsionar situatsiyani qaraymiz. Ushbu sharoitlarda quyidagi tenglik o‘rinli bo‘ladi:
. (25.4)
Bu tenglik tashuvchilarning issiqlik ( ) va yorug‘lik ( ) generatsiyalarining tezliklarining summasi ushbu tashuvchilarning rekombinatsiyasiga tengligini bildiradi. va bo‘lganligi uchun (25.4) ni ga o‘zgartiramiz va bundan quyidagini olamiz:
. (25.5)
Bu munosabat fotoo‘tkazuvchanlik uchun asosiy xarakteristik munosabat deyiladi. Umuman aytganda bunday munosabatlar ikkitadir: bittasi o‘tkazuvchanlik elektronlari uchun, ikkinchisi esa – kovaklar uchun:
; . (25.5a)
Olingan munosabatlarning fizik ma’nolari oddiydir. YArimo‘tkazgichda yorug‘lik yutilishi bilan belgilanuvchi qo‘shimcha zaryadlar tashuvchilarning soni qanchalik ko‘p foton yutilsa, ushbu yarimo‘tkazgichning kvant chiqishi qanchalik katta bo‘lsa va qaralayotgan yarimo‘tkazgichda tashuvchi qanchalik ko‘p «yashasa» shunchalik ko‘p bo‘ladi.
YArimo‘tkazgichlarning fotoo‘tkazuvchanligi. Bu kattalik fotoo‘tkazuvchanlikning yarimo‘tkazgichga tushayotgan yorug‘lik oqimining zichligiga nisbati kabi aniqlanadi:
. (25.6)
YOrug‘lik oqimining zichligi ni yarimo‘tkazgichning hajmida vaqt birligi ichida yutilayotgan fotonlar soni orqali ifodalaymiz. Vaqt birligi ichida birlik yuzaga tushayotgan fotonlar soni ga teng. Bulardan yarimo‘tkazgichning sirtidan fotonlar qaytadi, bu erda – yorug‘likning qaytish koeffitsienti. ni ga ko‘paytirib, bu erda – optik yutilishning chiziqli koeffitsienti (u uzunlikka teskari o‘lchov birligiga ega), ning kattaligini topamiz. SHunday qilib, va bu erdan quyidagiga ega bo‘lamiz:
. (25.7)
(25.7) ni (25.6) qo‘yib,
(25.8)
ni olamiz. YArimo‘tkazgichlarda zaryad tashuvchining yashash vaqti va rekombinatsiyalovchi markazlar konsentratsiyasi orasidagi

bog‘lanishni hamda (25.5a) ni e’tiborga olib, quyidagini olamiz:
(25.9)
YArimo‘tkazgichning fotoo‘tkazuvchanligini aniqlovchi asosiy parametr – tashuvchilarning yashash vaqti hisoblanadi. Bu parametrni boshqarish uchun turli xil tipdagi kirishmalar ishlatiladi. Ularning konsentratsiyasi 10¹⁷ dan tortib to 10²⁶ m^-3 gacha bo‘lgan keng chegaralarda o‘zgaradi. Turli xil yarimo‘tkazgichlar uchun tashuvchilarning yashash vaqti 10^-13 s dan to o‘nlab va yuzlab sekundlargacha bo‘lgan qiymatga ega. Agar 10^-4 s dan katta yarimo‘tkazgich fotosezgirligi etarlicha katta hisoblanadi.