Yarim o’tgazgichli lazerlar va ularning qo’lanilishi mavzusida Bajardi: lto kafedrasi 148-19 guruh talabasi: Xurramov Mo’minjon Dilshod o’gli Tekshirdi Imzo Toshkent-2022

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA‘LIM VAZIRLIGI
TOSHKENT DAVLAT TEXNIKA UNIVERSITETI
Lazer texnologiyalari va optoelektronika kafedrasi
Yarim o’tkazgichli optoelektron qurilmalar fanidan

Yarim o’tgazgichli lazerlar va ularning qo’lanilishi
mavzusida
Bajardi: LTO kafedrasi 148-19 guruh talabasi: Xurramov Mo’minjon Dilshod o’gli
Tekshirdi _____________________________________ Imzo___________


Toshkent-2022

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA‘LIM VAZIRLIGI
TOSHKENT DAVLAT TEXNIKA UNIVERSITETI
“Lazer texnologiyalari va
optoelektronika’’ kafedrasi
mudiri : D.B. Yusupov
2022 yil «___»__________

Kurs loyihasi
“ Yarim o’tkazgichli optoelektron qurilmalar ” fani
Guruh: 148-19 LTO
Talaba: Xurramov Mo’minjon
Rahbar: Kamilov Sherzod

Mundarija

Kirish…………………………………………………………………….4
Dielektrik, yarimo‘tkazgich va metalning energetik sathlari …………………5
Solishtirma qarshilikni o‘lchashning bir va ikki zosdli usullari .…………11
Yarim o’tgazgichli lazerlar va ularning qo’lanilishi ………….15
Yupqa qatlamlarda solishtirma qarshilikni to‘rt zondli usul bilan aniqlash…..19
Yarim o‘tkazgichli materiallar va ularning tuzilishi………….21
Xulosa……………………………25
Foydalanilgan adabiyotlar…………………………..28

KIRISH

Ilmiy-texnikaviy rivojlanishni yarimo‘tkazgichli elektronikasiz, xususan mikroelektronikasiz tasavvur qilish qiyindir. Zamonaviy mikroelektronikada yarimo‘tkazgichli materiallar va ko‘p qatlamli strukturalardan keng ko‘lamda foydalaniladi va ular asosida turli xil yarimo‘tkazgichli asboblar va mikrosxemalar tayyorlanadi. Yarimo‘tkazgichli materiallarni ishlab chiqarishning rivojlanishi ularning sifatini laboratoriya va sanoat sharoitida tekshirishning yuqori darajaga ko‘tarilishi bilan bog‘liq. Bunda ishlab chiqarish sohalari texnologik yo‘qotishlari va ularning ishlab chiqarishdagi sifatini nazorat qilishga ketgan moddiy xarajatlarning o‘lchamlari aniqlanadi. Shuning uchun sanoat korxonalarini yuqori aniqliqsagi va yuqori ishlab chiqarish unumiga ega vositalar bilan jihozlangan, yarimo‘tkazgich materiallarning sifatini tekvdiruvchi yangi, ilgor usullarni ishlab chiqish va o‘zlashtirish yarimo‘tkazgich materiallar va strukturalarni ishlab. chiqarish iqtisodiy samaradorligining o‘sishi bilan bevosita bog‘liqdir. Afsuski yarimo‘tkazgichlarning hamma parametrlarini ham oddiy va qulay bo‘lgan usullar bilan o‘lchash mumkin emas. Ularning ko‘pchiligini o‘lchash maxsus fizik uslubiyatni va murakkab apparaturalarning ishlatilishini talab qiladi. Shuning uchun yarimo‘tkazgichlarning parametrlarini o‘lchash usullari so‘nggi yillarda yarimo‘tkazgichlar fizikasi va texnikasi bo‘limlari bilan bir qatorda rivojlanib mustaqil yo‘nalish bo‘lib qolmoqsa. Yarimo‘tkazgichlar fizikasi va yarimo‘tkazgichli elektronika masalalari yoritilgan kitoblarning soni kam emas, lekin ularda yarimo‘gkazgichlarning parametrlarini o‘lchash va yarimo‘tkazgichli materiallarni tekshirish usullariga kam e'tibor berilgan. Umid qilamizki, mazkur qo‘llanma ma'lum darajada o‘quvchilarning yarimo‘tkazgichlar fizikasining bu bo‘limiga bo‘lgan ehtiyojini qondiradi. Qo‘llanmada yarimo‘tkazgich materiallar parametrlarini o‘lchash usulining fizik asoslari keng yoritilgan. Yarimo‘tkazgich parametrlarini o‘lchashning ayrim muammolari yarimo‘tkazgich materiallarning xossalarini o‘rganuvchi kitoblarda keng va tula yoritilganligini hisobga olgan holda o‘lchash usullarini yoritishning hojati bo‘lmadi. Bu kitob o‘zbek tilidagi dastlabki kitob bo‘lib, u yarimo‘tkazgichlar fizikasi va texnikasi masalalari bilan bevosita shug‘ullanuvchi talabalarga mo‘ljallangan.

1…….. Dielektrik, yarimo‘tkazgich va metalning energetik sathlari:

D ielektriklar, metallar va yarimo‘tkazgichlarning energetik sohalari diagrammasi keltirilgan. Valent soha bilan o‘tkazuvchanlik sohasi oralig‘ida taqiqlangan, ruxsat etilmagan soha joylashgan. O‘sha ruxsat etilmagan sohaning kengligiga ko‘ra moddalar izolyatorlar, o‘tkazgichlar va yarimo‘tkazgichlarga bo‘linadi. Izolyatorlarda ruxsat etilmagan soha juda keng bo‘ladi. Metallarda valent soha bilan o‘tkazuvchanlik sohasi birbiriga o‘tib, qo‘shilib ketgan va qat'iy chegaraga ega emas. Ruhsat etilmagan sohaning o‘rtasida Fermi sathi joylashgan. Agar ruxsat etilmagan sohaning kengligi kichik bo‘lsa, elektronlar issiqlik harakati tufayli valent sohadan o‘tkazuvchanlik sohasiga (Eg kT) oshib o‘tishi mumkin. Bu xil moddalar yarimo‘tkazgichlardir. Elektronlar valent sohasidan o‘tkazuvchanlik sohasiga issiqlik energiyasi tufayli o‘tsa, valent sohasida elektron o‘rniga kovak hosil bo‘ladi. Kovak ham energetik sathga va zaryadga (ishora jihatdan zaryad musbat) egadir. Elektron qanday xususiyatga ega bo‘lsa, kovak ham o‘shanday xususiyatga egadir. Ular bir-biridan faqat ishorasi jihatdan farq qiladi, xolos. Agar yarimo‘tkazgichlarning tarkibiga metallarni diffuziya yo‘li bilan kiritsak, u holda legirlangan yarimo‘tkazgichlar hosil bo‘ladi. Bu xil yarimo‘tkazgichlarda elektron va kovaklarning soni o‘zgaradi. Agar yarimo‘tkazgichning tarkibiga besh atomli metall atomlari kiritilsa, masalan, kremniy tarkibiga fosfor kiritilsa, bunday legirlangan yarimo‘tkazgichga n-tipli yarimo‘tkazgich, yarimo‘tkazgich kristali panjarasiga kiritilgan metall atomi esa donor deb ataladi. Agar yarimo‘tkazgich tarkibiga diffuziya yo‘li bilan uch valentli indiy kiritilsa, moddada Si kremniyda kovalent bog‘lanishida uchta elektron ishtirok etib, bitta elektronining o‘rni bo‘sh qoladi, o‘sha bo‘sh qolgan joy kovak va musbat zaryadli bo‘ladi. Bunday yarimo‘tkazgichlarga p-tipli yarimo‘tkazgichlar deyiladi. Diffuziya yo‘li bilan yarimo‘tkazgichning kristall panjarasiga kiritilgan metall atomi akseptor deb ataladi qobiliyatlarini yuzaga keltirish va rivojlantirish mumkin1.Maqolada biz yarimo‘tkazgichli lazerlarning ishlash tamoyili va ularning qo‘llanilishiga to‘xtalib o‘tamiz. Lazer nurlari fan, texnika va optoelektronikada keng qo‘llanilmoqda. Nurlarning quvvati va to‘lqin uzunligiga bog‘liq ravishda tibbiy davolashdan to metallarni kesishga bo‘lgan turli-tuman jarayonlarda qo‘llanilmoqda. Ayniqsa yarimo‘tkazgichli lazerlarning jajji bo‘lishi, kam quvvat olishi, tez ishga tayyorgarligi uni loyihalash, tizimlarni nazorat qilish, yoritish va boshqa majmualarni markazlashtirishda qo‘llanilishiga keng yo‘l ochib berdi. Qattiq jismlarda elektronlar energetik holatlar bo‘ylab taqsimlangan bo‘lib, energetik sohalarni hosil qiladi. Energetik sohalarni bir-biridan ajratgan oraliq masofa mavjud. Elektronlar joylashgan sohalar oralig‘ida energetik sathlar bo‘lmaydi. Elektronlarga to‘lgan va energiya taqsimotiga ko‘ra eng yuqoridagi energetik holatlar to‘plamiga valent soha deyiladi. Elektronlar qisman o‘rin olgan yoki butunlay o‘rin olmagan holatlarga o‘tkazuvchanlik sohasi deyiladi.