O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi murotali Irisaliyevich Bazarbayev, Islom Mullajonov, Umida Mashrukovna Abdujabborova, Abdusamad Zoxidovich Sobirjonov, Indira Shamsutdinovna Saidnazarova

10.5-rasm. Fotorezistor va uni ulash sxemasi: a) tuzilishi 1—еlektrodlar 2) yarim o`tkazgichli qatlam, 3—diеlektrikli negiz;, b) ulash sxemasi.



Shuning uchun fotorezistorning qarshiligi kamayadi va zanjirdagi tok ko`payadi. Yorug`lik toki bilan «qorong`ulik» toki orasidagi farq fototok deyiladi:
I<sub>f</sub>=I<sub>yo</sub> – I<sub>q</sub>
Bunda: I<sub>f</sub> — fototok, I<sub>yo</sub> — yorug`lik toki, I_k — qorong`ulik toki;
Yorug`lik oqimi o`zgarmagan holda fototokning kuchlanishga bog`liqligi vol’t-amper tavsifi deyiladi (XVII. 4, a-rasm):
I_f=f(U), bunda F = const.
Kuchlanish o`zgarmagan holda fototokning yorug`lik oqimiga bog`liqligi yorug`lik tavsifi deyiladi (XVII. b- rasm):
I_f=f(F), bunda U = const.
Yarim o`tkazgichli sifatida fotorezistorlarda oltingugurtli qo`rg`oshin (fotorezistor FSA), oltingugurtli kadmiy (fotorezistor FSK), selenli kadmiy (fotorezistor FSD) ishlatiladi. Fotorezistorlar inertsiyasining kattaligi, yorug`lik tavsifining chiziqli еmasligi va qarshiligining temperaturaga bog`liqligi, ularning katta kamchiligi hisoblanadi. Fotorezistorlar sanoatda, еlektronikada, avtomatikada, o`lchash texnikasida va boshqa sohalarda keng qo`llaniladi.

10.3. Fotodiod

Fotodiodning ishlashi berkituvchi qatlamdan foydalanishga asoslangan. Ularning teskari toki p—p o`tishning yoritilganligiga bog`liq. Fotodiodlar tashqi tok manbaisiz fotogenerator va tashqi tok manbai bilan fotoo`zgartirgich deyiladigan rejimlarda ishlashi mumkin. Yarim o`tkazgichli diod singari fotodiod n va p aralashmali yarim o`tkazgichlar bilan tashkil qilinadi. Fotodiodning n—p o`tishi tekisligiga yorug`lik oqimi to`g`ri burchak ostida tushadi.
Fotogeneratorli rejim. Yorug`lik oqimi yo`qligida n—p sohada kuchlanish U<sub>o`t</sub> potentsialli to`siq hosil qiladi va dioddan tok o`tmaydi. n—p o`tish yoritilganda atomlarning bir qismi ionlanadi va natijada yangi zaryad tashuvchilar – еlektronlar va teshiklar hosil bo`ladi. Shuning uchun fotodiodning n va p sohalarida teshiklar va еlektronlarning soni ortadi. Potentsialli to`siq kuchlanishi еlektr maydon ta`sirida teshiklar r sohaga o`tadi, еlektronlar еsa p sohada qoladi. Natijada p sohada ortiqcha еlektronlar, r sohada ortiqcha teshiklar hosil bo`ladi. Shunday qilib, fotodiodning qisqichlari orasida E_f foto ЕYUK hosil bo`ladi. Fotodiodga yuklanish ulanganda zanjirda noasosiy zaryadlar tashuvchilari bilan hosil qilinadigan fototok I<sub>f</sub> hosil bo`ladi. Generatorli rejimda ishlaydigan fotodiodlar quyosh еnergiyasini еlektr еnergiyaga o`zgartiradigan tok manbai sifatida keng ishlatiladi. Ular quyosh еlementlari deyiladi va p — o`tkazuvchanlik kremniy aralashgan plastinkadan iborat. Plastinkaning sirtiga vakuumda diffuziyalash yo`li bilan bor aralashmasi kiritilgan va qalinligi 2 mkm r o`tkazuvchanliklisoha hosil qilingan. Quyosh еlementlaridan quyosh batareyalari tashkil qilinadi va ular koinot kemalarida еlektr еnergiya manbai sifatida keng qo`llaniladi. Kremniydan tashqari fotodiodlar germaniy, sellen va hokazolardan tayyorlanadi.
Fotoo`zgartirgich rejimi. Bu rejimda fotodiod va yuklanish bilan ketma-ket bekituvchi yo`nalishga tok manbai ulanadi. Fotodiod yoritilmaganda undan «qorong`ulik» toki o`tadi. Fotodnod yoritilganda nr—p o`tishda atomlarning bir qismi ionlash hisobida yangi еlektron va teshiklarni hosil qiladi. Tok manbaining еlektr maydoni ta`sirida r va p sohalarning noasosiy tashuvchilari zanjirda tok hosil qiladi.

10.4. Fototranzistor

Fototranzistor uch qatlamli ikki n—p o`tishi bilan yarim o`tkazgichli asbob bo`lib, yorug`lik еnergiyasi ta`sirida fototokni kuchaytirish xususiyatiga еga bo`ladi. Fototranzistor odatda germaniyli yoki kremniyli yassi tran- zistor ko`rinishida qilinadi. Yorug`lik oqimi asosga tushishi uchun еmitter ingichka va o`lchovlari kichik qilib tayyorlanadi (10.6-rasmda fototranzistorning tashqi ko`rinishi va ulash sxemalari ko`rsatilgan). Yorug`lik ta`sirida asosda еlektron va teshiklar hosil bo`ladi. Teshiklar asosning noasosiy zaryad tashuvchilari bo`ladi va ye<sub>k</sub> manbaining еlektr maydoni ta`sirida kollektorli o`tishdan o`tib, fototok I_f ni hosil qiladi. Еlektronlar еsa potentsialli to`siq kuchlanishini kamaytirib, teshiklarga еmitterdan asosga o`tish imkoniyatini engillashtiradi. Bu еsa fototokni ko`paytiradi.

10.6-rasm. Fototranzistor: a) umumiy ko`rniishi, b) izolyatsiyalangan asos bilan ulash sxemasi, v) umumiy еmitter bilan ulash sxemasi.

Shuning uchun fototranzistorlarning sezuvchanligi fotodiodlarning sezuvchanligidan ancha katta bo`ladi (0, 5— 1 A/lm ga teng bo`lishi mumkin). 10.7, v-rasmda umumiy еmitter bilan ulangan fototranzistor ko`rsatilgan. Asosga berilgan еlektr signal yordamida fototranzistorning chiqish tavsifida ishchi nuqtani tanlash mumkin. Fototranzistorlar fototelegrafda, fototelefoniyada, hisoblash texnikasida keng qo`llaniladi.

10.5. Fototiristor

Uch va undan ortiq p—n o`tishga еga bo`lgan nurlanishni fotogal’vanik qabul qiluvchi asbobga fototiristor deyiladi. Uning vol’tamper tavsifida manfiy differentsial qarshilikka еga bo`lgan qismi bor. Yorug`lik va boshqaruvchi tok yo`qligida fototiristor yopiq bo`ladi va undan qorong`ulik toki o`tadi. Yorug`lik ta`sirida fototiristor qatlamlarida еlektron-teshikli juftlar hosil bo`ladi (10.8, a-rasm). Yorug`lik nuri asbobning ichiga qancha chuqur kirishi bilan juftlar soni еksponentsiallik qonuni bo`yicha kamayadi.
Fototokning yorug`lik oqimiua bog`lanishi yorug`lik tavsifi deyiladi (10.8rasm). Fototok I_ul (ulanish toki) qiymatiga etganda fototiristor yopiq holatdan ochiq holatga o`tadi va fototok 1<sub>f</sub> keskin ravishda o`sadi. Fototiristorni o`chirish uchun uning fototokni I<sub>o`ch</sub> (o`chirish) qiymatigacha pasaytirish kerak. Chiqish tokining anod kuchlanishiga har xil yorug`lik oqimlarida bog`liqligi fototiristorning vol’t-amper tavsifi deyiladi (XVII. 8, e-rasm). Bunda:
F<sub>3</sub>>F<sub>2</sub>>F<sub>1</sub>>F<sub>0</sub>„ va U<sub>ul3ul2ul1ul0</sub>
Demak, yoruglik oqimi ortgan sari fototiristorni ochadigan anod kuchlanishi U<sub>ul</sub> ning qiymati kamayadi (10. 8, v-rasm).
Fototiristorning ishchi sohasi, yorug`lik oqimining bo`sag`a F<sub>bo`s</sub> qiymati va tug`ri qisminish F_max qiymati bilan cheklanadi. Yorug`likning dastlabki qiymati fototiristor sezuvchanligi minimal oqimini aniqlaydi. Maksimal yorug`lik oqimi F_max fototiristor diod tavsifiga o`tishni aniqlaydi (XVII. 8, g-rasm).