Здесь е - абсолютная величина заряда электрона, E - напряжённость электрич. поля, п и р - концентрации электронов и дырок, - их подвижности.
Вблизи состояния термодинамич. равновесия коэф. диффузии носителей
в невырожденном полупроводнике связаны с подвижностями соотношением:
где T - абсолютная температура.
Вдали от равновесного
состояния соотношение (1) может нарушаться. Диффузия носителей заряда
в полупроводниках обладает рядом особенностей, отличающих её, напр., от диффузии нейтральных
частиц в газе. Прежде всего, перенос заряда при диффузии носителей заряда
в полупроводниках приводит к возникновению объёмного заряда и электрического
поля, которое необходимо учитывать в выражениях для плотности тока. В полупроводниках с монополярной
(примесной) проводимостью нарушение зарядовой нейтральности происходит
на расстояниях порядка дебаевской длины экранирования.
Другая особенность диффузии носителей заряда в полупроводниках определяется наличием носителей двух знаков в полупроводниках с биполярной проводимостью. Объёмный заряд, возникающий при диффузии носителей одного типа, может компенсироваться носителями другого типа. Обычно коэффициенты диффузии носителей разного знака различны. Поле объёмного заряда замедляет белее подвижные и ускоряет менее подвижные носители. В результате происходит совместное перемещение носителей заряда обоих знаков, имеющее характер диффузии (биполярная, или амбиполярная, диффузия). Диффузионные потоки электронов и дырок при биполярной диффузии пропорциональны градиентам концентрации соответствующих носителей, причём коэффициент пропорциональности (коэф. биполярной диффузии) равен:
Для полупроводника n-типа
, для полупроводника p-типа
, т. е. в обоих
случаях D совпадает с коэф. диффузии неосновных носителей. Это связано
с нейтрализацией возникающего объёмного заряда осн. носителями. Для собств.
полупроводника .
При DЭ>DД выполняется неравенство DД<Di<DЭ.
Диффузия носителей заряда в полупроводниках сопровождается
рекомбинацией носителей заряда в полупроводниках. В результате при биполярной
диффузии неравновесных носителей диффузионный поток проникает на расстояния
порядка диффузионной длины носителей от источника неравновесных носителей.
Распределение концентрации
неравновесных неосновных носителей (дырок в полупроводнике n-типа) в
отсутствие внеш. полей описывается ур-нием диффузии:
где -
время жизни дырок,
- мощность источника неравновесных дырок, r - пространств. координата
точки (от точки генерации). Аналогичное ур-ние имеет место для неравновесных
электронов в полупроводнике р-типа.
Диффузия носителей заряда в полупроводниках может осложняться
процессами захвата носителей на т. н. уровни прилипания. Биполярная
диффузия носителей заряда в полупроводниках является причиной Дембера
эффекта, Фотомагнитоэлектрического эффекта и др. Она определяет работу
ряда полупроводниковых приборов - полупроводникового диода, транзистора и др.
Э. M. Эпштейн
1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")
2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.
3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.
4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.