Лекция 1,2 Қатты денелердің зоналар теориясы

жүктеу 0,61 Mb.

бет	6/15
Дата	29.01.2023
өлшемі	0,61 Mb.
	#41057
түрі	Лекция

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

дәріс

Лекция 11-12
Жартылай өткізгіштің фото өткізгіштігі

Жартылай өткізгіштің фото өткізгіштігі деп жартылай өткізгішке электромагниттік толқын (жарық сәулесі) түскенде оның электр өткізгіштігінің артып кетуін айтады. Бұл құбылыс негізгі материалдың қасиетіне және оған ендірілген қоспаның қасиетіне байланысты болады.
Фото өткізгіштік негізгі материалға байланысты болған кезде жартылай өткізгіш фотон энергиясын жұтуына байланысты болады. Егер жұтылған фотон энергиясы тыйым салынған зонаның энергетикалық мәні Һ тең не одан көп болса (1а-сурет) онда электрон валенттік зонадан өткізгіштік зонаға көшіп өтеді, нәтижеде өткізгіштік зонада еркін электрондар, ал валенттік зонада еркін кемтіктер пайда болады. Бұл дегеніміз жартылай өткізгіште меншікті фото өткізгіштік құбылысы пайда болғанын көрсетеді.

а) б) в)

1-сурет

Егер жартылай өткізгішке қоспа ендірілген болса, онда фото өткізгіштік болған кезде де пайда болады. Жартылай өткізгішке донорлық қоспа қосылған болса, онда фото өткізгіштік фотон энергиясы болғанда пайда болады (1 б-сурет), ал егер жартылай өткізгішке акценторлық қоспа қосылған болса онда жартылай өткізгіште фото өткізгіштік фотон энергиясы болғанда пайда болады (1 в- сурет). Егер жартылай өткізгіш n-типті болса жарық сәулесінің энергиясын қоспа энергетикалық деңгей жұтатын болса, онда донорлық деңгейден электрондар өткізгіштік зонаға өтеді (1 в- сурет). Жартылай өткізгіш p-типті болса электрондар валенттік зонадан акценторлық энергетикалық деңгейге өтеді (1 в-сурет). Нәтижеде қоспалы фото өткізгіштік құбылысы пайда болады. Осылайша: меншікті жартылай өткізгіш үшін (1), ал қоспалы жартылай өткізгіш үшін (2) болғанда жартылай өткізгіште фото өткізгіштік қозады. Мұнда - қоспа атомдарын қоздыруға керек фотон энергиясының мәні. (1)- теңдеуден фотоөткізгіштіктің қызыл шекарасын анықтау мүмкін.

Фото өткізгіштің қызыл шекарасы деп фото өткізгіштік пайда болатын максимал толқын ұзындықты немесе фото өткізгіштік пайда болатын минимал толқын жиілігін айтады, яғни , ал , онда бұдан меншікті жартылай өткізгіш үшін, ал қоспалы жартылай өткізгіш үшін болады. және - дің мәндерін есепке алсақ, онда меншікті жартылай өткізгіштер үшін фото өткізгіштіктің қызыл шекарасы спектрдің көзге көрінетін толқын ұзындықтарына тура келеді. Ал қоспалы жартылай өткізгіш үшін фото өткізгіштің қызыл шекарасы спектрдің көзге көрінбейтін инфрақызыл толқын ұзындықтарына тура келеді.
Сонымен жартылай өткізгіштің электр кедергісін (өткізгіштігін) жарық сәулесінің түсуімен (жарық толқынының түсуімен) өзгертуін фотоэлектрлік эффект немесе фоторезистивтік эффект деп атайды. Ал фотоэффект құбылысы нәтижесінде қосымша фотоөткізгіштіктің, пайда болуын фотоөткізгіштік деп атайды.
Фотоэффект құбылысы техниканың түрлі салаларында кеңнен қолданылады. Олар фото диодтар, фото кедергілер, фото винтильдер т.б.

жүктеу 0,61 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15