O‘zbekiston respublikasi oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi oliy ta’lim tizimi pedagog va rahbar kadrlarini qayta tayyorlash va ularning malakasini

2-rasm. Har xil to‘lqin uzunlikdagi nurlanishning kremniy asosidagi p-n o‘tishda

Perpendikulyar va parallel joylashgan p-n o‘tishlar uchun yig‘ish (jamlash) koeffitsienti (effektivligi) quyidagi munosabatlar bilan aniqlanadi.

3-rasm. YAO‘ li kristalda p-n o‘tishlarning joylashish sxemalariga ko‘ra (a) perpendikulyar va (b) parallel p-n o‘tish tekisligida optik nurlanishning tushishi.

Bunda, Ln, Lp – r- va p – sohalarda asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilarning diffuzion uzunliklari; ℓ - yarim o‘tkazgichda nurlanishning kirish chegarasi; shtrixlangan sohalar – r- va p-sohalardagi metall kontaktlarning ko‘rinishi

γ = ( Lp +Lr)/ ℓ (6) va γ == ( Lp +Lr)/d (4)

bu erda Lr – teshiklarning diffuziya yo‘li uzunligi.

Birinchi qarashda p-n o‘tishning parallel joylashishi afzalroq ko‘rinadi, chunki hosil bo‘lgan zaryad juftliklarini to‘laligicha yig‘ish va ajratish uchun YAO‘ material qalinligiga va p-n o‘tishga nisbatan uning taqsimlanishi muhimdir. YAO‘ ichida juftliklarning material chuqurligiga nisbatan bir tekis hosil bo‘lishi ularning p-n o‘tish tomon diffuziya hodisasi orqali ajratilish jarayoni uchun o‘ta muhimdir. SHuning uchun, ko‘p p-n o‘tishlarga ega bo‘lgan QE larda (foto voltlar-ko‘p sonli mikro QE lardan iborat), ularning p-n o‘tishlari tushayotgan optik nurlanishga parallel joylashtiri-ladi. Optik nurlanishning uzun to‘lqinli qismida, bu konstruksiya zaryad tashuvchilar yig‘ishning yuqori samaradorligiga ega bo‘ladi hamda bir birlik yuzadan katta miqdordagi foto-EYUK olishga imkon yaratadi.
Biroq, asosiy muammolardan biri bo‘lib, nisbatan kichkina o‘lchamli parallel joylashgan p-n o‘tishlarga ega bo‘lgan mikro-QE larida rekombinatsiya hodisasining perpendikulyar joylashgan p-n o‘tishlarga nisbatan kattaligi nazariy va amaliy jihatdan aniqlanadi. SHuning uchun, bu turdagi QE uchun quyosh bu erda No – birlik yuzaga tushayotgan kvantlar soni. Juftliklar soni, ichkariga qarab kamayib boradi. Ularning sonini YAO‘ materialda yutilishi mumkin bo‘lgan sohada α (E) ni aniqlash mumkin. Shunday hisoblashlarning kremniy uchun natijasi, bir necha qiymatga ega bo‘lgan to‘lqin uzunliklari uchun 2-rasmda berilgan.
n- va r-turdagi materialda zaryad tashuvchilarning diffuzion uzunliklari sohalarini chegaralagan vertikal chiziqlar, p-n o‘tish perpendikulyar bo‘lgan hol uchun zaryad tashuvchilar jamlash jarayonini baholash imkonini beradi. CHiziqlar ordinatalari α exp(-αℓ) ga proporsional bo‘lib, abssissalar esa YAO‘ material ѐritilgan yuzasidan ichkariga kirish chuqurligini belgilaydi. O‘qlar orasidagi chiziqlar bilan chegaralangan yuzalar - tushayotgan kvantlar oqimiga teng, ordinatalar bilan chegaralangan yuzalar ℓ = ℓd ℓn va (ℓd+ℓn ) (shtrixlangan qism) – qisqa tutashuv tokini ko‘rsatadi. SHunday qilib, shtrixlangan yuzaning umumiy yuzaga nisbati ichki foto effekt kvant chiqishini aniqlovchi ifodaga asosan (β = 1 hol uchun) yig‘ish effektivligini beradi.
Agar moddaning valent sohasi to‘laligicha egallanmagan bo‘lsayu, ammo o‘tkazuvchanlik sohasigacha bo‘lgan energetik masofa nisbatan kichik (2 eV dan kamroq) bo‘lsa, bunday moddalar yarim o‘tkazgichlar deyiladi. YArim o‘tkazgichlar xususiyatlari, xususan, elektr o‘tkazuvchanligi tashqi muhitga va, ayniqsa, haroratga bog‘liq bo‘ladi. Harorat (T) ning ortishi elektronlar miqdorining valent va o‘tkazuvchanlik sohasiga o‘tishida tok tashuvchilarning eksponensial ravishda ko‘payishiga va elektr o‘tkazuvchanlikning