Генерация и рекомбинация носителей

Рекомбинация через примесные центры (рекомбинация Шокли -Рида-Холла)
Более подробно возможные процессы при взаимодействии носителей из разрешенных зон с ловушками показаны на следующем рисунке:
захват электрона нейтральным центром (1) с последующей его рекомбинацией – уходом электрона в валентную зону или захватом дырки (2);
захват дырки (3) с последующей ее рекомбинацией (4);
эмиссия захваченного электрона (5), эмиссия захваченной дырки (6).
Процессы (5) и (6) не приводят к рекомбинации носителей, а приводят только к временному захвату подвижного носителя (электрона или дырки) ловушкой.


Скорость рекомбинации через примесные центры определяется соотношением

Это соотношение упрощается в случае, если

и для случая

где

Поверхностная рекомбинация

Рекомбинация носителей на поверхности полупроводника в ряде случаев является решающей и определяющей работу полупроводниковых приборов. Это связано с тем, что поверхность полупроводника и места контактов полупроводников с другими материалами содержат большое число рекомбинационных центров, поскольку на границе происходит резкий обрыв кристалла и связей поверхностных атомов кристалла с соседними атомами. Кроме этого, на поверхности во время технологических операций адсорбируется множество примесных центров, являющихся дополнительными центрами рекомбинации. Для скорости поверхностной рекомбинации справедливо соотношение

Это соотношение полностью идентично формуле для объемной рекомбинации ШРХ. Единственно отличие состоит в том, что берется поверхностная концентрация ловушек N_ts, так как рекомбинация происходит на поверхности.
Для квазинейтральных областей это выражение может быть сильно упрощено. Так, для электронов в области p типа, где и и при условии, что формула упростится

где