Tebranishlar

FOTOQARSHILIKNI O’LCHASH.

Ishning maqsadi: Fotoqarshilikning bolt-amper va yorug’lik harakteristikalarini o’rganish,

uning solishtirma sezgirligini hisoblasah, qarshilikning karrali o’zgarishini

aniqlash.

Ichki fotoeffekt ta’sirida ishlaydigan yarim o’tkazgiz elementlari fotoqarshiliklar (F.Q) deb ataladi. Ichki fotoeffekt yorug’lik kvanti yutilishidagi energiya hisobiga elektronlarning valentlik zonasidan o’tkazuvchanlik zonasiga o’tishi bilan bog’liqdir.Aralashmali yarim o’tkazgichlarda ma’lum sharoitlarda elektronlar valentlik zonasidan o’tkazuvchanlik zonasidan aralashma sathiga o’tishi yoki aralashma sathidan o’tkazuvghanlik zonasiga o’tishi mumkun.Bu o’tishlar natijasida tok tashuvchilar (elektronlar va teshiklar) soni hamda yoritilgan yarim o’tkazgichning o’tkazuvchanligi ortadi .

Fotoqarshiliklarning sezgirligi tashqi fotoeffekt hodissasiga asoslangan fotoelementlarga nisbatan juda yuqoridir. F.Q. signaliztsiya va avtomatizatsiya keng qo’llaniladi hamda yorug’lik nurlanishini o’lchashda foydalaniladi. F.Q.ni harakterlovchi asosiy harakteristikalar : volt-amper, yorug’lik, spektral va chastotali harakteristkalardir.

1. Volt-Amper harakteristika fototokning I_F(p’zgarmas yorug’lik oqimidagi yoki qorong’ulik tokining) berilgan U kuchlanishiga bog’lanishini ifodalaydi.Ko’pchilik F.Q. lar uchun yuqoridagi bog’lanish ish rejimida chiziqlidir. Fototok yorug’lik toki bilan qorong’ulik toki orasidagi farqdir: I _F = I_y-I_q

2. Yorug’lik harakteristikasi fototokning berilgan o’zgarmas kuchlanishda fotoqarshilikka tushayotgan spektral tarkibi o’zgarmas bo’lgan yorug’lik oqimiga bo’g’likligini ifodalaydi. F.Q.ning yorug’lik harakteristikasi chiziqli emas.

3. Spektral harakteristika F.Q. sezgirligining berilgan o’zgarmas kuchlanishda, o’zgarmas yorug’lik oqimida yorug’lik to’lqin uzunligiga bog’lanishini ko’rsatadi.

4. Chastotali harakteristika fotoqarshilik sezgirligining o’zgarmas yorug’lik oqimida yorug’lik chastotasiga bog’lanishini ifodalaydi.

F.Q.ning asosiy parametrlariga solishtirma, spektral integral sezgirligi, qorong’ulik qarshiligi, qarshilikning karrali o’zgarishlari kiradi. F.Q. ning sezgirligini aniqlashda fototokning tushayotgan oqimini spektral tarkibiga va miqdoriga , shuningdek berilgan kuchlanishning kattaligiga bog’liqligini hisobga olish kerak .

Solishtirma sezgirligi K quyidagi tenglikdan aniqlanadi :

(1)

bunda E-F.Q.ning yoritilganligi; S- F.Q.ning yorug’lik tushayotgan yuzasi; U-kuchlanish. Ishda yoritilganligi 200lk bo’lgan va harorati 2850K (GOST 0675-63) bo’lgan rangli yorug’lik nurlantiruvchi manbadan foydalaniladi.

Integral sezgirlik - solishtirma sezgirlikning ishda qo’llanilayotgan kuchlanishga ko’paytmasi bilan aniqlanadi: (2)

Spektral sezgirlik

Har xil yarim o’tkazgichlargdan tayyorlangan fotoelementlarning berilgan monoxramatik nurlanishga nisbatan sezgirligi harxil bo’ladi. Shuning uchun fotoelementning spektral sezgirligi eng asosiy harakteristikalaridan biri bo’lib hisoblanadi. Buni bilish fotoelementning qaysi sohada qo’llash zarurligini aniqlashga imkon beradi. spektal sezgirligini fotoqarshilikninh spektral harakteristikasi ko’rsatadi.(1-rasm) da harxil materiallardan tayyorlangan fotoqrshiliklar uchun nisbiy birlikda tok kuchining tishayotgan yorug’lik to’lqin uzunligiga bog’liqligini ko’rsatadi.

200lk yoritilganlik olinganda 30 sekunddan keyin 200,00C haroratdagi F.Q.ning qarshiligi qorong’ulik qarshiligi G_q deyiladi. Qarshilik karrali o’zgarishi deb -F.Q. qorong’ulik qarshiligi 2850⁰ K haroratda rangli yorug’likka ega bo’lgan yoritilganligi 200lk bo’lgan yorug’lik oqimining ta’sirida bo’lgan F.Q. qarshilikka nisbatiga aytiladi .
100



80

60

40
mkm

0.2 1.0 1.8

2-rasm

Fotoqarshilikning ma’lum qiymatlarida uning parametrlari o’zgarmas bo’lib, ko’rsatilagan ishlatish muddatida foydalanish mumkun bo’lgan kuchlanishga ishchi kuchlanish deyiladi. Eng ko’p tarqalgan F.Q. turlari FS-A1,FS-A4 oltingugurtli qo’rg’oshindan , FS-E oltingugurtli vismutdan , FS-K1, FS-K2, FSK-M1,FSK-M2 oltingugurtli kadmiydan. Agar F.K.nomlariga M harfi qo’shilsa, FK monokristalldan yasalgan bo’ladi.

Qurilma tavsifi

Kerakli asboblar: fotoqarshilik, yorug’lik manbai, tok manbai, reostat, voltmetr, mikrovoltmetr,

kalit.

Fotoqarshilik (2-rasm), silliqlangan (1) taglik ustiga

surtilgan yarimo’tkazgich (2) qatlamdan hamda ikkita

tok o’tkazuvchi (3) elektrodlardan iborat bo’lgan asbob

F.Q.ning qabul qiluvchi yuzasi odatda shaffof lak bilan

himoya qilinadi, u kvadrat, to’rtburchak yoki aylana

shaklida bo’ladi. Monokristalli F.Q.larda yarim o’tkaz-

gich qatlami monokristall bilan almashtiriladi.
2-rasm

1-vasifa

Fotoqarshiliknang volat-amper va yorug’lik harakteristikasini olish

1. 
   3-rasmda ko’rsatilgan sxemaga qarab elektr zanjiri yig’iladi.
   
2. 
   F.Q.ning qorong’ulik volt-amper harakteristikasi olinadi, bunda yorug’lik manbaini yoqmasdan, fotoqarshilikka berilayotgan kuchlanishni o’zgartirib, tok juchiningqiymatlari yozib boriladi. Natija 1-jadvalga yoziladi.
   
3. 
   Yorug’lik manbai ulansin . O’zgarmas E-const­ yoritilganlikda (fotoelement bilan yorug’lik manbai oraasidagi masofa o’zgarmas) kuchlanish o’zgartirib, fotoqarshilik yoritilgan tokning (I_y) qiymatlari olinadi. Natija 1b-jadvalga yoziladi.
   

K
A R

v

F.Q.

3-rasm

4. 
   Qorong’ulik toki fotokning kuchlanidhiga bog’lanish grafiklari chizmasin, I_q=f(U)_E; I_F=f(U)_E
   
5. 
   O’zgarmas kuchlanishda har xil yoritilganlik uchun (I_y yorug’lik kuchi) tok kuchining qiymatlari o’lchanadi . Olingan natijalar 1v jarvalga yoziladi.
   
6. 
   Fotok bilan yoritilganlik orasidagi I_F =f(E) bog’lanish grafigi chizilsin.
   

b) E=const v)I_y=f(U) a) 1-jadval

№	l,m	Uq,в	Iq,A
1 2 3 . . . . .

U, в	l,m	If,A

l,m	Uy,в	Iy,A

Fototokqarshilikning solishtirma sezgirligi va qarshiligining o’zgarish darajasini aniqlash.

1. 
   F.Q. ga berilgan (U) kuchlanishning bir xil qiymatida, I_y yoritilganlik toki (uning sirti 200lk yoritilganlik qiymatida yoritilganda) va I_q –qorong’ulik toki (E=200 lk ytoritilganlik ta’siri olib tashlangandan 30 sekund o’tgandan keyin) o’lchansin. Bu (U) kuchlanishning 3 ta qiymatida bajarilsin.
   
2. 
   Qarshilikning o’zgarish karraligini quyidagi ifoda yoqdamida hisoblang :
   

3. 
   (I) ifodadan foydalanib F.Q. ning solishtirma sezgirligi (K) hisoblansin. Hisoblash natijalari 2-jadvalga yozilsin.
   

Izoh: O’lchashlarni bajarishdan oldin F.Q. sirtning yoritilganligi 200lk bo’lgan masofa lyuksmetr asbobi yordamida yoritilganlik o’lchanib aniqlanadi va belgilab qo’yiladi.