1. fotodetektorlar haqida umumiy tushuncha fotoelementlar va fotoeffekt fotoqabul qilgichlar

Fotoelektr hodisalar - elektromagnit nurlanish taʼsirida moddalarda yuz beradigan elektr hodisalar (elektr oʻtkazuvchanlikning oʻzgarishi, e.yu.k. hosil boʻlishi, elektronlar emissiyasi va boshqalar). Foton energiyasi h v elektronning kattaroq energiyali holatga oʻtishiga sarflanadigan hollarda yuz beradi. Foton energiyasi faqat atomni uygʻotishgagina yetarli hollarda, moddaning dielektrik singdiruvchanligi oʻzgarishi mumkin (fotodielektrik effekt). Agar foton energiyasi erkin elektronlar va kovaklar hosil qilish uchun yetarli boʻlsa, u holda jismning elektr oʻtkazuvchanligi ortadi (fotooʻtkazuvchanlik). Bir jinslimas yarimoʻtkazgichlarda, xususan, n-p oʻtish sohasida, yarimoʻtkazgich — metall kontakti yaqinida foto e.yu.k. paydo boʻladi. Oʻtkazuvchanlik elektronlari fotonlarni yutganda ham ularning harakatchanligi ortib, fotooʻtkazuvchanlik va foto e.yu.k. hosil boʻlishi mumkin. Foton energiyasi gaz atomlari va molekulalarini ionlash uchun yetarli fotoionlanish yuz beradi. Suyuqlik yoki qattiq jism elektronlari yutgan fotonlarning energiyalari ancha katta hollarda elektronlar jismning sirtiga yetib borishi va potensial toʻsiqni oshib oʻtib, vakuumga yoki boshqa muhitga chiqishi mumkin. Bu holda tashqi fotoeffekt deb ataladigan fotoelektron emissiya vujudga keladi. Qattiq jism ichida elektronlarning bogʻlangan holatlardan erkin holatlarga oʻtishi bilan bogʻliq Fotoelektr hodisalar "ichki fotoeffekt" deb ataladi. Metallarning elektr oʻtkazuvchanligi juda kattaligi uchun ularda ichki fotoeffekt kuzatilmaydi, faqat fotoelektron emissiyagina sodir boʻladi.
Fotoqabulqilgichlarni tayyorlashda qo‘llaniladigan yarimo‘tkazgich materiallari energetik sohalarining turli xilligi ularning muhim
param etrlaridan biri hisoblangan va kattaligi noasosiy zaryad
tashuvchilarning konsentratsiyasi bilan belgilanadigan birlamchi
qoronghlik toki /q qiymatining farqlanishiga sabab bo‘ladi. Chunonchi, yarimo‘tkazgich man etilgan energetik sohasi kengligining
kamayishi qorong‘ilik toki qiymatining eksponensial qonuniyat b o ‘y ic h a ortishiga olib keladi Bu hol o‘z navbatida fotoqabulqilgich tomonidan qabul qilinadigan minimal quwat sathi, shuningdek, issiqlik tabiatiga ega bo‘lgan shovqin sathining ortishiga sabab bo‘ladi. Fotoqabulqilgichlardan foydalanish nuqtayi nazaridan salbiy hisoblangan bu holatlarning oldini olish uchun ularni mikrosovitkichlarga joylashtirish tavsiya etiladi.Fotoqabulqilgichlar ekspluatatsion parametrlarining qiymati ularning asosini tashkil etadigan yarimo‘tkazgich materiallarining bir qator boshqa xususiyatlari bilan ham bog‘liq. Jumladan, ularning yuqori darajadagi tezkorligini ta’minlash uchun noasosiy zaryad tashuvchilarning harakatchanligi katta bo'lgan yarimo‘tkazgichlardan foydalanish zarur. Yuqori sezgirlikka ega bo‘lgan fotoqabulqilgichlami tayyorlash esa noasosiy zaryad tashuvchilaming yashash
vaqti, demak, diffuziya uzunligi yetarli darajada katta bo‘lgan,
yorug‘likning yutilish koeffitsiyenti asbobning aktiv ishchi sohasida
tarqalish yo‘nalishi bo‘yicha m o‘tadil qiymatga ega bo‘lgan
yarimo‘tkazgichlardan foydalanishni taqozo etadi.