Ҳозирги замон муаммоларидан бири жуда катта миқдордаги қуёш радиация энергиясидан максимал фойдаланиш масаласидир

Mavzu: O`tish va uning xususiyatlarini yarating.

Reja:

1. 
   P-n o’tish va shottki to’sig’ining qisqa tutashuv fototokini o’lchashga asoslangan diffuzion uzunlikni aniqlash usuli
   

Bu usul bilan oldin r-p o’tish (epitaksial struktura) ning tarkibiy qismi bo’lmish epitaksial qatlamda zaryad tashuvchilarning diffuzion uzunligini o’lchashni ko’raylik.

Aniqlik kiritish uchun n-tipdagi taglikka qalinligi W bo’lgan p- tipdagi epitaksial qatlam o’stirilgan va namunani epitaksial qatlam tomonidan x = 0 tekisligi foton energiyasi lrw>Eg bo’lgan yorug’lik oqimi bilan yoritilgan bo’lsin deb olaylik. Umuman olganda, yorug’lik oqimi epitaksial qatlamda, r-p o’tishning hajmiy zaryad sohasida, taglikda nomuvozanat elektron-kavak juftlarini generatsiyalaydi va fototokka har bir sohadagi nomuvozanat asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar o’z hissalarini qo’shadilar. SHuning uchun p-tip epitaksial qatlam uchun asosiy bo’lmagan nomuvozanat zaryad tashuvchilar.

fototok ifodasini tahlil qilaylik. r-tip epitaksial qatlamda rekombinatsion nurlanishni va uni qayta namunada yutilishini hisobga olmaganda, nomuvozanat elektronning kontsentratsiyasi abw da bir o’lchamli

uzluksizlik tenglamaning


dkn


= SA«(o)


dt

П

chegaraviy shartlarini qanoatlantiruvchi echimi orqali topiladi. Bu holda qisqa tutashuv fototoki faqat p-tip epitaksial qatlamda generatsiyalangan

asosiy bo’lmagan zaryad tashuvchilar bo’lmish elektronning diffuzion tok zichligi


Jq.t

dAn


dx


(3-1)

bilan aniqlashini ko’ramiz. Hisoblashlarning ko’rsatishicha, j _t ning

ifodasi


(3.2)


+ Sthw / L„)

ko’rinishni oladi. Agar epitaksial qatlam qalinligi etarlicha katta, yorug’lik kuchli yutilsin, sirt rekombinatsiyasi tezligi kichik bo’lsin deb faraz qilsak, ya’ni

da shartlar o’rinli bo’ladi. (4.194) ifodaning ikkinchi hadini tashlab yuborish mumkin. U vaqtda (4.194) soddalashadi va j _t ning ifodasi ko’rinishga keladi. (3.2 a, b, v) shartlarni arsenid-galliy epitaksial qatlam misolida baholab ko’raylik. Epitaksial qatlam geliy-neon lazer nuri hw=l,96 eV (A=0,6328 mkm) bilan yoritilgan bo’lsin. YOrug’likning bu to’lqin uzunligidagi xususiy yutilish koeffitsienti


(3-3)



qatlam qalinligi 1-10 mkm, (3.2b) shartni qanoatlantiruvchi zaryad tashuvchilar diffuzion uzunligi L_n>l mkm bo’lishi kerak. Agar (3.2b) shart buzilib, £„<1 mkm, aL_n<3 bo’lganda j qisqa tutashuv fototoki (3.1) dan


(3-4)

ifoda bilan aniqlanishini ko’ramiz. Suyuqlik epitaksiya texnologiyasi bilan o’stirilgan, qalinligi 1-10 mkm oraliqda bo’lgan GaAs epitaksial qatlamda L_n ni o’lchash natijalari, uning zaryad tashuvchilar kontsentratsiyasiga bog’liqligini ko’rsatdi. Asosiy zaryad tashuvchilar kontsentratsiyasining R₀=(10¹⁶:10¹⁹) sm'³ oralig’ida Z_n 0,1 dan to 1 mkm gacha o’zgargan (11-a rasm). Sirt rekombinatsiya-si tezligini kamaytirish maqsadida odatda epitaksial qatlam ustiga shu tipidagi GaAlAs qatlam o’stiriladi. Tajribadan aniqlangan L_n qiymatlari uchun (4.194) munosabatning tahlili shuni ko’rsatadiki, (4.195a) va (4.1956) tengsizliklar sirt rekombinatsiyasining S<10⁴ sm/s qiymatlarida o’rinli bo’lar ekan. Bundan (4.195v) shartni S<10⁴ sm/s bilan almashtirish mumkinligi ko’rsatilgan. Tajribadan L_n ni aniqlashda p-n o’tishning yuzasi 5-10'⁴ sm², yuklama qarshilik 1 Om bo’lgan yorug’lik

manbai sifatida geliy-neon lazeri qo’llanilgan. L_n ni aniqlashda qisqa tutashuv fototok o’lchashdan tashqari, yorug’lik intensivligini, yorug’likni namunadan qaytish koeffitsientini bilish lozim. Epitaksial qatlam qalinligi shar yoki qiya (nishab) shlif usuli bilan yoki to’g’ridan- to’g’ri rastrli elektron mikroskop bilan aniqlanishi mumkin.

Diffuzion uzunlik n-p o’tish qisqa tutashuv fototo-kining epitaksial qatlam qalinligiga bog’liqligidan ham aniqlanishi mumkin.

aw l va aL_n> \ da r-p o’tish qisqa tutashuv fototoki (3.4) dan