Mavzu: yarim o’tkazgich ham o’tkazgich tok tashuvchilar va ulardagi farq

Lyuminessensiyaning turlari

Lyuminessensiyani uyg‘otish usullariga qarab bir necha turlarga ajaratiladi:

1. Fotolyuminessensiyani ko‘rinadigan va ultrabinafsha nurlanish bilan uyg‘otiladi.
2

21.2-rasm.
. Rentgenolyuminessensiyani rentgen nurlari uyg‘otadi.
3. Radiolyuminessensiyani radioaktiv nurlanish, ya’ni atom yadrosi bo‘lingan paytda paydo bo‘luvchi -, - va -nurlanishlar, uyg‘otadi
4. Katodolyuminessensiyani elektronlar dastasi uyg‘otadi, masalan, ossillograf, televizor, radiolokator va boshqa elektron-nurli trubkalarda kuzatiladi.
5. Elektrolyuminessensiyani elektr maydoni yoki elektr toki uyg‘otadi. Bunday tur lyuminessensiya, asosan yarim o‘tkazgichlarda kuzatiladi. YArim o‘tkazgichlardagi elektrolyuminessensiya ikki asosiy qismga bo‘linadi: injeksion (to‘g‘ri yo‘nalishda tok qo‘yilganda) va teshilishdan oldingi (predproboynaya, teskari yo‘nalishda tok qo‘yilganda).
6. Xemilyuminessensiya moddadagi kimyoviy jarayonlar uyg‘otadi.
7. Tribolyuminessensiya moddaga mexanik ta’sir ko‘rsatganda paydo bo‘ladi, masalan, majaqlaganda.
8. Ionolyuminessensiya moddaga ionlar dastasi bilan ta’sir ko‘rsatganda kuzatiladi va hokazo.
Fotolyuminessensiya. Stoks va antistoks lyuminessensiya. Biz ko‘proq ishlatiladigan fotolyuminessensiyani kengroq qarab chiqamiz. Fotolyuminessensiya spektrlarini eksperimental o‘rganishlar shuni ko‘rsatadiki, ularning spektri odatda uyg‘otuvchi nurlanish spektridan farq qiladi (21.2-rasm). Lyuminessensiya spektri va uning maksimumi uyg‘otish uchun foydalanilgan spektrga nisbatan uzunroq to‘lqinlar tomonga birmuncha siljigan bo‘ladi. Stoks qoidasi deb ataladigan bu qonuniyatni nazariy tushuntirish oson: YUtilayotgan kvantning energiyasi qisman energiyaning boshqa turlariga o‘tadi, masalan, issiqlikka o‘tadi. SHuning uchun lyuminessensiya kvantining energiyasi dan kam bo‘lishi kerak. Binobarin, <₀ da >₀, bunda  va ₀ – yutilgan va chiqarilgan kvantlarga mos to‘lqin uzunliklari.
B

21.3-rasm. 1 – zonalararo nurlashish (1), 2 – erkin eksitonlarning ko`p fotonli takrorlanishlri, 3 – bog`langan elektronlarning ko`p fotonli lyuminessentsiyasi, 4 – donor-akseptor juftliklardagi nurlanish, 5, 6 – chuqurroq sathlardagi lyuminessentsiya.
a’zan antistoks deb ataladigan lyuminessensiya ham uchraydi, bunda <₀. Kvantni avval uyg‘ongan molekula yutganda bu hol ro‘y beradi. U vaqtda lyuminessensiya kvantiga yutilgan foton energiyasining bir qismidan tashqari yana molekulaning uyg‘onish energiyasi ham kiradi. Bu holda > va <₀ bo‘lishi tushunarli.
S

21.4-rasm.
uyuq va qattiq lyuminoforlarning muhim hususiyati, ularning lyuminessensiya spektrning uyg‘otuvchi yorug‘lik to‘lqinining uzunligiga bog‘liq bo‘lmasligidan iborat. SHu tufayli fotolyuminessensiya spektriga qarab va qattiq lyuminoforlarning tabiati to‘g‘risida fikr yuritish mumkin. Biz quyida ba’zi bir kritallofosforlarning lyuminessensiya spektrilaridan na’munalar keltiramiz (21.3-rasm).
M

21.5-rasm.
asalan, ko‘pgina noorganik lyuminoforlar keng spektral polosalarga ega bo‘lsalar, noyob er elementlari ( , , , , va shu kabilar) ning lyuminessensiyasida keskin tor liniyalar mavjud. 21.4-rasmda ittriy-alyuminiy-granat kristaliga kirishma sifatida kiritilgan ionida yorug‘likning yutilishi (chapdagi o‘tishlar) va lyuminessensiyasi sxematik ravishda keltirilgan. 21.5-rasmda esa alyuminiy-granat kristaliga krishma sifatida kiritilgan ionida kuzatiladigan lyuminessensiya spektri tasvirlangan. Lyuminessensiya spektrlari neodim ioni atom termlarining ajralishi natijasida hosil bo‘ladigan energetik sathlar orasida kuzatiladi. Ko‘rsatilgan energetik polosalarning belgilashlari spektroskopiyada qabul qilingan. Asosiy sath bo‘lsa, qolgan , , , , sathlar esa uyg‘ongan sathlar hisoblanadi.
Lyuminessensiyaning energetik chiqishi ba’zi sharoitlarda juda katta bo‘lishi, hatto 0,8 gacha etishi mumkin; suyuq va qattiq jismlarda uyg‘otuvchi yorug‘likning to‘lqin uzunligiga bog‘liq. Rus fizigi S.I.Vavilov qonuniga ko‘ra: lyuminessensiyaning energetik chiqishi dastavval uyg‘otuvchi yorug‘likning to‘lqin uzunligi ga proporsional ortadi, so‘ngra (maksimumga erishgach) nolgacha keskin kamayadi. 6-rasmda S.I.Vavilov tomonidan fluoressein eritmasi uchun olingan  ning ₀ ga bog‘liq bo‘lishi ko‘rsatilgan.
Stoks qoidasi kabi S.I.Vavilov qonuni ham yorug‘likning kvant hossalari bilan tushuntiriladi. Haqiqatan ham eng qulay holni tasavvur qilaylik, unda uyg‘otuvchi yorug‘likning har bir kvanti lyuminessensiya kvanti lyuminessensiya ning hosil bo‘lishiga olib kelsin.
Lyuminessensiyaning asosiy xarakteristikasi bo‘lib – lyuminessensiyaning energetik chiqishi (21.6-rasm) hisoblanadi – yutilayotgan energiyaning lyuminessensiya energiyasi ga aylantirish darajasi:
. (2)
L

21.6-rasm.
yuminessensiya spektri lyuminessensiyalovchi moddaning tabiatiga va lyuminessensiya turiga bog‘liq. U vaqtda lyuminessensiyaning energetik, ravshanki, kvantlarning nisbatiga teng bo‘ladi:
.
Ammo  esa ₀ ga bog‘liq emas (suyuq va qattiq lyuminoforlar shunday). Binobarin, oxirgi formulada ₀ o‘zgarganda faqat  o‘zgaradi, ya’ni energetik chiqish ₀ ga proporsional bo‘ladi. Lyuminessensiyani uyg‘otishga etarli bo‘lmagan to‘lqin ₀ ga mos kelgan juda kichik kvant larda energetik chiqish egri chizig‘ining uzilish ro‘y beradi.


XULOSA
Olingan natijalar va xulosalar

1. 
   Ballistik harakat bilan bog‘liq reaktiv fotoeyuk zaryad tashuvchilarning diffuziya harakati bilan bog‘liq bo‘lgan Dember eyuksi bilan solishtirilgan kuchli yutiluvchi yorug‘lik uchun erkin yugurish yo‘li etarlicha katta bo‘lganda reaktiv fotoeyuk Dember fotoeyukdan katta bo‘lishi mumkin ekan.
   
2. 
   Qiya changlatish yo‘li bilan olingan qiya arrasimon mikrorelfli yarimo‘tkazgich pardalarda reaktiv fotoeyuk hisobiga anomal katta fotokuchlanishlar yuzaga kelishi mumkinligi ko‘rsatilgan.
   
3. 
   Fotoelektronlarning ballistik harakati hisobiga yarimo‘tkazgich pardalarning sirtlarini mikrorelfiga bog‘liq ravishda ko‘ndalang fototoklar va anomal katta ko‘ndalang fotokuchlanishlar vujudga keladi. Bu kuchlanish va toklar AFK effektini avvalgi nazariyalarda olingan kuchlanish va toklarni to‘ldiradi. Ko‘ndalang fotoelektrik effekktda namuna hajmida uyurmali toklar vujudga keladi. Namuna qalinligining oshishi ko‘ndalang fotoeyukni kamaytiradi.
   
4. 
   Potensial to‘siqli strukturalarda ventil fotoelektr yurituvchi kuchlarni modulyasiyalash hisobiga anomal katta fotoelektromagnit effekt paydo bo‘lishi mumkin.
   
5. 
   Fotoelektron va fotokovaklarning generatsiyalangandan so‘ng yarimo‘tkazgich sirtidan qaytishi hisobiga ballistik fotomagnit (BFME) effekt vujudga kelishi aniqlandi. BFME oddiy FME ga qo‘shiladi va yuqori Omli yupqa pardalarda anomal katta fotomagnit kuchlanishlarni yuzaga kelishi sabab bo‘lishi mumkin. Fotomagnit kuchlanishlarning namuna qalinligi bilan bog‘liqligi tahlil qilingan. Namuna qalinli oshishi fotomagnit effekt paytida yuzaga keluvchi uyurmali toklarni oshishi aniqlangan. Uyurmali toklar fotomagnit effektini kamaytirishi ko‘rsatib berilgan.