Optik tolali lazerlar? Ularning kristallarning xossalariga ta’sirini o’rganish

Konfokal mikroskop yordamida yarimo’tkazgichlarni tadqiq qilish 
Konfokal mikroskop — optik mikroskoplardan biri bo‗lib, boshqa oddiy 
mikroskoplar bilan taqqoslaganda tasvirni sezilarli, yuqori darajada ko‗zga 
tashlanadigan holatda ko‗rsatish imkonini beradi [15’17]. Bu mikroskop 
yarimo‗tkazgichlar fizikasi, biologiya, meditsina, spintronika va boshqalarni ilmiy 
tadqiq 
qilishda 
keng 
qo‗llaniladi. 
Konfokal 
mikroskopning 
ishlashi 
o‗rganilayotgan modda hajmidan qaytgan nurlarni taxlil qilishga asoslangan.
Tadqiqot olib borish uchun o‗rganilayotgan namuna tutqichga o‗rnatiladi 
(2.2a – rasm). Nurlar dastasi diafragma hamda nur filtridan o‗tib, shaffof oynaga 
so‗ngra, undan obektiv orqali namunaga tushadi. Nur namuna hajmida yutiladi 
(2.2a – rasm) va ma‘lum qalinliklarda fokuslanadi. Nurlar oqimining har bir 
qatlamda yutilishi, fokuslanishi, ulardan qaytish jarayonlari yuz beradi. Natijada, 
har bir qatlamga tegishli fokus tekisliklari hosil bo‘ladi (2.2c – rasm). Namuna 
hajmidan qaytgan nurlar dastasi qayta obektiv so‗ngra, yuqorida joylashgan nur 
filtrlaridan o‗tib, nurlar qismlarga bo‗linadi.
Nurlarning qismlarga bo‗linishini quyidagicha tushuntirish mumkin. 
Ta‘kidlanganday namuna hajmida yutilgan nurlar har bir qatlamda atom yoki 
molekulalar bilan to‗qnashib, nurlarning to‗lqin uzunliklari o‗zgaradi. Nur 
filtiridan o‗tgan turli to‗lqin uzunlikdagi nurlar o‗ziga xos signallarni beradi. Bu 
signallar namuna hajmidagi har bir qatlamning tuzilishiga xos bo‗lib, 

---

45 
qatlamlarning atomar yoki molekulyar holatlarini ifodalaydi. Konfokal diafragma 
diametrini o‗zgartirish orqali esa 
Z 
o‗qi bo‗ylab (2.2b – rasm) ma‘lum qalinlikdagi 
qatlamlarga tegishli tasvirlar olinadi (2.2c – rasm). Bu fokus tekisligi nurning 
qanday qalinlikda namuna hajmida yutilishi hamda undan qaytishiga bog‗liq. 
Ularni umumlashtirib, namunaning o‗rganilayotgan sohasi haqida uch o‗lchamli 
tasvir hosil qilinadi (2.2d – rasm). 
2.2 – rasm. Zamonaviy skaner qiluvchi konfokal mikroskopning soddalashtirilgan 
sxemasi. 
Konfokal mikroskopning imkoniyatlaridan yana biri energiya uzatish orqali 
yarimo‘tkazgichlardagi donor yoki akseptor sathlarni aniqlashdir (2.3 – rasm). Bu 

---

46 
metodga asosan, donor sathdan chiqqan energiya spektri va akseptorning nurlanish 
spektri bilan tebranadi. Bu jarayonni quyidagicha tushuntirish mumkin. Nurlar 
ta‘sirida molekula yoki atom elektroni bir turg‗un orbitadan boshqa turg‗un 
orbitaga o‗tganda yorug‗lik kvanti nurlatadi yoki yutadi. Bunda chiqarilgan yoki 
yutilgan kvant energiyasi elektronning orbitadagi energiyalari farqiga teng ya‘ni,: 
h =E
n
 – E
m
(2.1) 
2.3 – rasm. Donor va akseptorlarning energetik sathlari sxemasi. 
Boshqacha aytganda, nurlar ta‘sirida donor sath bilan akseptor sathlar 
o‗rtasida o‗zaro energiya almashunuvi vujudga keladi. Bu orbitalar energiyalari 
farqi yoki shu energiyaga teng bo‗lgan donor sath bilan akseptor sathlar o‗rtasidagi
r
masofaga bog‗liq: 
E ~ 1/ (1 + (r/R)6)

(2.2) 
R – doimiy (~ 3 nm). 
Bu jarayonda energiya donor sathdan akseptor sathga uzatiladi. Natijada 
energetik sathlar o‗rtasida tebranish vujudga keladi. Nurlanish intensivligi ular 
o‗rtasidagi masofaga bog‗liq. Energiya uzatilganda akseptorning nurlanish 
energiyasi ko‗rish soha spekriga to‗g‗ri kelib, konfokal mikroskopda qayd etiladi. 
Olingan signgallar yordamida donor va akseptor sathlar aniqlanadi. 

---

47 
Konfokal mikroskop oddiy mikroskoplar singari ma‘lum bir aniqlikka ega:
= / (NA)
(2.3) 
Bu erda, – nurlanishning to‗lqin uzunligi, 
(NA)= sin
– obektivning aperatura 
soni, – namuna bilan obektiv o‗rtasidagi sindirish ko‗rsatgichi, - obektiv qabul 
qilgan burchak yarimi.
Ruhsat etilgan sezgirlik darajasi ~ 250 nm (NA=1,45, n=1,51) tashkil qiladi. 
Hozirgi kunda mikroskoplarning sxemasida namunalarning fluoresensiya xossasi 
rivojlanishi tufayli, ularning ruhsat etilgan chegarasi ~ 3—10 nmni tashkil qiladi 
[18].
Mikroskoplarda manba sifatida lazer nurlarining qo‗llanilshi konfokal 
mikroskopning ishlash samaradorligini yanada oshirdi. Lazerlarning boshqa 
yorug‗lik manbalariga nisbatan avfzalligi ularning monoxromatikligi va diametri 
juda kichik parallel nurlar dastasidan iboratligidir. Lazer nurlarining bu avfzalligi 
optik sistemali mikroskoplarning ishlash samaradorligini hamda nurlar dastasinig 
fokuslanishini oshiradi, tasvir hiraligini kamaytiradi. Lazer nurlari yordamida 
o‗rganilayotgan namuna sirti to‗la yoritilmaydi balki, kerakli sohaning o‗zi 
yoritiladi. Konfokal mikroskop diafragmasi diametrini o‗zgartirish orqali har bir 
qatlamga tegishli ma‘lumotlarni olish mumkin. 
O‗rganilayotgan obekt va maqsadga mos holda konfokal mikroskoplarda turli 
lazerlardan foydalaniladi. 2.1 – jadvalda konfokal mikroskoplar uchun 
mo‗ljallangan lazerlarning turlari keltirilgan.
2.1-jadval 
Konfokal mikroskoplar uchun mo„ljallangan lazerlarning turlari 
Lazer turlari 
Nurlanish to‗lqin uzunligi, 
nm 
Maksimal quvvati, MVt 
Ar – UV
351, 364 
80 
Yarimo‗tkazgichli 
405 
50 

---

48 
He – Cd
442 
30 
Ar – Kr
488, 568, 647 
125 
Ar 
458, 477, 488, 496, 514 
200 
He – Ne
543 
1,5 
Kr 
568 
40 
He – Ne 
594 
4 
He – Ne 
633 
15 
Ti – Sapfire, impulsli 
720 – 1000 
1 (o‗rtacha quvvat) 
Xulosa qilib aytganda, bu metod nafaqat moddaning tuzilishi, morfologiyasini 
o‗rganishda balki, turli modda yoki tuzilmalar yaratishda ham keng qo‗llaniladi. 
Bu mikro- yoki nanoelektronikaning rivojlanishida muhim ahamiyat kasb etadi.