Iktyu(λ) = Iktt(λ)/[1-r(λ)], (1)
bu erda Ikt(λ) va Iktyu(λ) – QE qisqa tutashuv tokining qiymati, berilgan
intensivlikdagi tushaѐtgan va yutilgan nurlanish uchun, r(λ)-birlamchi qaytish
koeffitsienti. Keltirilgan uchcha-la kattaliklar xam bir xil to‘lqin uzunligi bo‘lgan
hol uchun to‘g‘ridir.
1-rasm. Yarim o‘tkazgichlardagi zonalar tarkibiy sxemasi
QE ni tahlil qilish va sifatini baholash uchun uning
I
kt toki spektral tavsifini
yutilgan har bir kvant nur uchun hisoblangani o‘ta muhimdir.
Bu kattalikni quyosh elementining effektiv kvant chiqishi, deyiladi va Qeff bilan
belgilanadi. Agar No – YAO‘ material sirtining birlik yuzasiga tushaѐtgan kvantlar
soni bo‘lsa, u holda
Qeff = Ikt/ No (2)
bo‘ladi, bu erda Ikt elektron soniyada o‘lchanadi, va Qeff elektron kvant (foton)
larda olinishi kerak. QE effektiv kvant chiqishi ikki parametrga bog‘lik bo‘lib, u
Qeff = βγ (3)
β-ichki foto effektning kvant chiqishidir. Bu kattalik har bir yutilgan kvant uchun
foto ionizatsiya jaraѐnida YAO‘ ichida hosil bo‘ladigan elektron-teshik juftliklarni
ko‘rsatadi. γ–p-n o‘tish potensial to‘sig‘ining tok tashuvchilarni yig‘ish (jamlash)
koeffitsientidir, yoki boshqachasiga aytganda, tok tashuvchilarning ajratish
koeffitsienti ham deyiladi. Bu koeffitsient optik nurlanish yordamida hosil bo‘lgan
umumiy juftliklardan qancha qismi qisqa tutashuv tokida ishtirok etishini
ko‘rsatadi. Tashqi o‘lchash asbobi ulangan hol uchun, β=1 bo‘lsa, har bir kvant
bitta juftlik hosil qila olishini ko‘rsatadi.
Har xil to‘lqin uzunlikka ega bo‘lgan optik nurlanish, materialda har xil
chuqurlikka kira oladi (kvantlarning chuqurlikka kirish qobiliyati ularning
energiyasiga bog‘likdir). YAO‘ materiallarda yutilgan kvantlar hisobiga hosil
bo‘lgan elektron-teshik juftliklar materialda fazoviy taqsimot hosil qiladi (1-rasm
ga qarang). Hosil bo‘lgan juftliklar-ning keyingi taqdiri YAO‘ materiallarning
diffuzion yo‘li uzunligiga bog‘likdir. Agar bu parametr kattaligi etarlicha bo‘lsa, u
holda nurlanish tufayli hosil bo‘lgan ortiqcha asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar
faqat diffuziya jaraѐni tufayli p-n o‘tishga kelib uning elektr maydoni orqali
ajratilishi mumkin. Optik nurlanishni aylantirilishi jaraѐnida muhim rolni
elektronlarning diffuziya yo‘li uzunligi ( Lp ) va p-n o‘tish chuqurligi (ℓ) o‘ynaydi,
chunki hosil bo‘layotgan va ajratilishi lozim bo‘lgan juftliklar ularga bog‘liqdir.
Optik nurlanishning YAO‘ materialga tushish yo‘nalishiga qarab p-n o‘tish
konstruksiyasining ikki xili mavjud va ularni quyidagi 2- rasmda keltirilgan holi
uchun ko‘rish mumkin.
1-hol. Optik nurlanish yo‘nalishiga p-n o‘tish perpen-dikulyar joylashgan hol.
Optik nurlanish qalinligi l ga teng bo‘lgan YAO‘ materialning butunlay oxirigacha
kiradi.
2-hol. Optik nurlanish yo‘nalishiga p-n o‘tish parallel joylashgan hol.
Nurlanish kengligi d ga teng bo‘lgan tuzilmaga tushadi.
Kremniy asosidagi p-n o‘tishga perpendikulyar tushgan hol uchun hosil bo‘lgan
elektron-teshik juftliklarining taqsimlanishi. 1- λ =0,619 mkm, α=2000 sm-1; 2- λ
=0,81 mkm, α=700 sm-1; 3- λ =0,92 mkm, α=90sm
|
