3-amaliy mashg’ulot: Ichki fotoeffekt hodisasiga doir masalalar yechish. Ichki fotoelektrik effekt

Ichki fotoelektrik effektka doir masalalarning yechilishi:
Masalaning berilishi: Yarimo’tkazgichda harorat pasayishi bilan xususiy fotoo’tkazuvchanlikka mos keluvchi yorug’lik to’lqin uzunligi qaysi tomonga siljiydi. Kremniyda 0 K, 100 K va 400 K hisoblang va tushuntirib bering.

Masalaning yechilishi: Tushayotgan yorug’likning to’lqin uzunligi va shu yorug’lik fotoenergiyasi orasidagi bog’lanish h=E= ifodasidan yorug’lik to’lqin uzunliklari qiymatlarini topib olamiz:
T₁ = 0K T₂ = 100K T₃ = 400K

λ₁, λ₂, λ₃ - ?

Si da harorat oshsa, xususiy fotoo’tkazuvchanlikka mos keluvchi yorug’lik to’lqin uzunligi ham oshib boradi.

Yarim o’tkazgichlarda ichki fotoelektrik hodisalar
doir masalalar:

1. 
   Tushayotgan yorug’likning to’lqin uzunligi va shu yorug’lik fotoenergiyasi orasidagi bog’lanish h=E= ekanligini hisoblab keltirib chiqaring.
   
2. 
   Yarimo’tkazgich yuzasiga energiyasi h=0,7 eV bo’lgan intensivligi I=10¹⁶ foto/sms bo’lgan yorug’lik berayotgan energiyasini Vt da hisoblang.
   
3. 
   Agar yarimo’tkazgichga to’lqin uzunligi  = 2, 3, 5 mkm bo’lgan yorug’lik tushayotgan bo’lsa, bunda fotoo’tkazuvchanlikni sezish uchun, uning taqiqlangan zonasida qanday energetik sathlar bo’lishi kerak.
   
4. 
   Buger qonuniga asoslanib, yorug’likni jismda nisbatan yutilishini chizib bering. Agar yutilish koeffsiyenti = 10⁴, 10² , 10¹ va 10^-1 sm^-1 bo’lganda.
   
5. 
   Yarimo’tkazgichda harorat pasayishi bilan xususiy fotoo’tkazuvchanlikka mos keluvchi yorug’lik to’lqin uzunligi qaysi tomonga siljiydi. Kremniyda 0 K, 100 K va 400 K hisoblang va tushuntirib bering.
   
6. 
   Fotoo’tkazuvchanlikni sezish uchun muvozanat va nomuvozanat zaryad tashuvchilar nisbati qanday bo’lishi kerak.
   
7. 
   Zaryad tashuvchilarning yashash vaqtini oshirish uchun nimalarga e’tibor berish kerak. Masalan kremniyda =10^-910^-11 s va =10^-310^-4 s ga oshirish uchun nima qilish zarur.
   
8. 
   To’lқin uzunligi  = 500 nm, 650 nm, 900 nm va 1500 nm yorug’lik oqimiga mos keluvchi fotonlar energiyasini ҳisoblang.
   
9. 
   Inson o’zidan =9,6 mkm infraqizil nur tarqatadi (T= 36,6 ⁰C). Bunday nurlarni sezish uchun Si, Ge va GaAs kristallarida energetik sathlar holatini chizib ko’rsating.
   
10. 
    Si, Ge kristallarida nur chiqishida rekombinatsiya bo’lishi mumkinmi, agar yo’q bo’lsa nima uchun?