Локальные поверхностные уровни – плотность их зависит от состояния поверхности (границы раздела с диэлектриком).
Эффективность поверхностной рекомбинации определяется
скоростью поверхностной рекомбинации, выражаемой как
число исчезающих носителей в единицу времени на единице поверхности, отнесенное к числу носителей в единице объема полупроводника
(к концентрации) (в [см/с]).
Пределы изменения скорости поверхностной рекомбинации:
10 – 104 см/с и более.
Для омического контакта полупроводника с металлом считается, что скорость поверхностной рекомбинации бесконечна, а
избыточная концентрации равна 0.
Механизмы передачи энергии рекомбинирующих частиц:
1) излучательная (фотонная) рекомбинация;
2) фононная рекомбинация;
3) ударная рекомбинация (рекомбинация Оже).
Переход электрона с высокого энергетического уровня на более низкий при рекомбинации с выполнением законов сохранения энергии и импульса
; (5.15)
, (5.16)
где ,,,— энергии и квазиволновые векторы электрона и дырки,
, — энергия и квазиимпульс,
выделяемая и изменяющийся при переходе
(сравнить с аналогичными формулами в разделе
«Температурная зависимость подвижности при рассеянии на фононах»).
Из (5.15) и (5.16) следует, что в акте рекомбинации должна участвовать еще частица, забирающая энергию рекомбинации и разность квазиимпульсов
Это могут быть:
— фотоны,
— фононы,
— свободные электроны и дырки,
что позволяет выделить основные типы рекомбинации
(по передаче энергии рекомбинирующих частиц).
Излучательная или фотонная рекомбинация в полупроводниках
с экстремумами в запрещенной зоне и зоне проводимости
при одном значении квазиволнового вектора (прямозонные полупроводники)
Примеры: соединения А3В5 при =0
(см., например, раздел 2.10. «Зонная структура … арсенида галлия