Stoletov tajribalari. Fotoeffekt

5.Fotorezistorlar, fotoelementlar: Birjinsli bo’lmagan yarimo’tkazgichlarda 
o’tkazuvchanlikning o’zgarishidan tashqari potensiallar farqi ham (foto-EYK) paydo 
bo’ladi. Fotogal’vanik effekt deb atalgan bu hodisaning sababi shundaki, 
yarimo’tkazgichlar bir tomonli o’tkazuvchanlikka ega bo’lgani uchun o’tkazgich 
hajmidagi optik jihatdan uyg’otilgan va manfiy zaryadga ega bo’lgan elektronlar o’z 
elektronlarini yo’qotgan atomlar yaqinida paydo bo’ladigan va musbat zaryadga ega 
bo’lgan 
teshiklardan 
fazoviy 
ajratiladi. 
Elektron va teshiklar 
yarimo’tkazgichning 
qarama-qarshi uchlarida 
yig’iladi, natijada elektr 
yurituvchi kuch vujudga 
kelib, 
tashqi 
EYK 
berilmasa ham yoritilgan 
yarimo’tkazgichga 
parallel ulangan yuklama qarshilik (nagruzka) orqali elektr toki o’ta boshlaydi. Shu tarzda 
yorug’lik energiyasi elektr energiyasiga bevosita aylantiriladi. Xuddi shu sababli 
yorug’likning fotogal’vanik qabul qilgichlari yorug’lik signallarini qayd qilish uchungina 
emas, balki elektr zanjirlarida elektr energiyasi manbai sifatida ishlatiladi. Ushbu 
effektning turli xil ko’rinishlari mavjud: 1) 
n
p − o’tishda ventil (bar’yer) li foto-EYK 
ning paydo bo’lishi; 2) diffuziyali foto-EYK ning paydo bo’lishi (Dember effekti); 3) 
magnit maydoniga joylashtirilgan yarimo’tkazgich yoritilganida foto-EYK ning paydo 
bo’lishi (fotomagnitoelektr effekt yoki Kikoin-Noskov effekti). 
6.
n
p −  o’tishdagi fotoeffekt: p -tipdagi yarimo’tkazgich bilan 
n
-tipdagi 
yarimo’tkazgichlarning kontaktini qaraymiz. Kontakt sohasida energetik zonalarning 
o’zaro siljishiga olib keluvchi zonalarning egrilanishi ro’y beradi (16.2, a-rasm). Rasmda 
shtrix chiziqlar bilan Fermi sathi (termodinamik muvozanat holatida p -sohaning Fermi 
sathi p -sohaning Fermi sathi bilan ustma-ust tushadilar), 1 bilan o’tkazuvchanlik 
zonasining osti va 2 bilan valent zonasining tepasi belgilangan. p -sohada asosiy 
a) 
b) 
16.2-rasm. 

---

tashuvchilar teshiklar hisoblanadilar; ularning konskentratsiyasi o’tkazuvchanlik 
elektronlarining konsentratsiyasidan ko’p marta kattadir. 
n
-sohada teskari manzara 
kuzatiladi; u yerda elektronlar asosiy tashuvchilar hisoblanadilar. Elektronlarning 
konsentratsiyasi yuqori bo’lgan soha (
n
-soha) dan ularning konsentratsiyasi kichik 
bo’lgan soha ( p -soha) ga diffuziyalanishiga balandligi 

e
ga teng bo’lgan potensial 
bar’yer to’sqinlik qiladi. 

– kontakt potensiallar farqi. Xuddi shuni teshiklarning 
diffuziyalanishiga ham qayd qilib o’tish mumkin. Boshqacha qilib aytganda, 
n
p −
o’tishdagi kontakt potensiallar farqi asosiy tashuvchilarning «o’z» sohalaridan ketishiga 
to’sqinlik qiladi. Shu bilan u noasosiy tashuvchilarning boshqa sohaga o’tishiga 
yordamlashadi (biroq bunga mos keluvchi tashuvchilarning, ularning ketishi mumkin 
bo’lgan sohada yuqori konsentratsiyada ekanligi to’sqinlik qiladi).
Faraz qilaylik, p -yarimo’tkazgichga tashqari tomondan energiyasi taqiqlangan zona 
kengligidan katta bo’lgan fotonlar oqimi tushayotgan bo’lsin (16.2, b-rasm). Fotonlar 
o’tkazuvchanlik elektronlarini va teshiklarni generatsiyalaydilar va bu hosil bo’lgan 
tashuvchilar p -soha orqali 
n
p − o’tish yo’nalishida diffuziyalana boshlaydilar. 
O’tkazuvchanlik elektronlari p -soha uchun noasosiy tashuvchilar bo’lganli uchun 
n
p −
o’tishdagi ichki maydon ularni 
n
-sohaga «tortadi». Teshiklar esa p -sohada asosiy 
tashuvchilar hisoblanadilar, shuning uchun 
n
p − o’tishdagi ichki maydon ularni 
tormozlaydi va orqasiga p -sohaga qaytaradi. Natijada optik generatsiyalangan 
elektronlarning va teshiklarning fazoviy bo’linishi ro’y beradi; p -yarimo’tkazgich 
musbat zaryad, 
n
-yarimo’tkazgich manfiy zaryad oladi, bu esa foto - EYK ning paydo 
bo’lishiga ekvivalentdir. Bunda p -sohadagi va 
n
-sohadagi Fermi sathlari bir-biriga 
nisbatan 
E
e
ga siljiydi, bu yerda 
E
– foto - EYK; kontakt potensiallar farqi 
E
ga kamayadi 
(16.2 b-rasm).