А., Абуова Ф. У. Конденсирленген күй физикасы астана 2011
Жартылай өткізгіштердің фотоөткізгіштігі
жүктеу/скачать 17 Mb.
|
Пособие по ФКС каз.окон
| Жартылай өткізгіштердің фотоөткізгіштігі. Егер жартылай өткізгіштерге энергиясы рұқсат етілмеген зона енінің энергиясынан жоғары болатын электромагнитті сәуле кванты түссе, онда жартылай өткізгіштердің ішкі фотоэффектісі мүмкін болады, яғни сәулені жұтқан электрондар валентті зонадан өтімділік зонасына ауыса алады. Осының салдарынан өтімділік зонадағы электрондар мен валентті зонадағы кемтіктердің саны және олармен байланысты жартылай өткізгіштердің өтімділігі артады. Түсетін сәуле әсерінен жартылай өткізгіштің өтімділігінің артуы құбылысы жартылай өткізгіштердің фотоөткізгіштігі деп аталады.
Бұл құбылыс физика үшін өте маңызды, өйткені ол жартылай өткізгіштің маңызды екі сипатын анықтайды – рұқсат етілмеген зонаның енін және жартылай өткізгіштегі заряд тасымалдаушылардың орташа өмір сүру уақытын. Рұқсат етілмеген зонаның енін эксперимент түрінде табылған, ішкі фотоэффектінің қызыл шегі – сәуленің максимальді толқын ұзындығы арқылы есептейді. Ол үшін мына қатынасты қолданады: . Жартылай өткізгіштердің заряд тасушыларының орташа өмір сүру уақытын эксперимент түрінде табылған, жартылай өткізгіштің өтімділігі мен сәулелендірген жарық арасындағы тәуелділік арқылы есептеледі (9.17-сурет). Бөлме температурасында қоспасы жоқ жартылай өткізгішті қарастырайық. Бөлме жарықтығы болмаған жағдайда онда заряд тасымалдаушылардың концентрациясының тепе теңдігі болады, онымен өтімділік байланысты (9.17-сурет). Жартылай өткізгішті жарықтандырғанда онда электрон – кемтікті жұп түзіледі. Бұл процесс жақын арада электрондар мен кемтіктердің рекомбинациясы әсерінен тепе теңдік күйге түседі, ал рекомбинация ықтималдығы электрондар мен кемтіктердің концентрациясы артқан сайын жоғарылай береді. Нақты бір уақыт өткен соң рекомбинация жылдамдығы электрондар мен кемтіктердің туу жылдамдығымен теңеседі. Осы кезде жартылай өткізгіште электрондар мен кемтіктердің концентрациясының жаңа мәні қалыптасады: . Егер жарықты кенеттен сөндіріп тастасақ, онда электрондар мен кемтіктердің концентрациясы рекомбинация әсерінен жәймен жартылай өткізгішті жарықтандырғанға дейін байқалған мәніне оралады. Жартылай өткізгіштің өтімділігінің өзгерісі осыған ұқсас. Уақытты жартылай өткізгіштегі электрондар мен кемтіктердің орташа өмір сүру уақыты деп аталады. Жартылай өткізгіштің фотоөткізгіштігі техника үшін маңызды, өйткені олар жарық және басқа да электромагнитті сәулелер үшін жартылай өткізгішті датчиктерді құруға мүмкіндік береді
жүктеу/скачать 17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|