Захват носителей заряда в полупроводниках. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Захват носителей заряда в полупроводниках - переход электрона из зоны проводимости на примесный уровень в запрещённой зоне полупроводника либо с примесного уровня в валентную зону (последний случай удобнее рассматривать как переход дырки из валентной зоны на примесный уровень; см. Зонная теория ).Скорость r_э 3. н. з. из зоны проводимости пропорциональна концентрации п носителей в зоне, концентрации N_t примесных уровней и вероятности того, что данный уровень с энергией E_t не заполнен:
r_э = a_эnN_t [1-f(E_t)].
Здесь f(E_t) - вероятность заполнения данного уровня, a_э - коэф. захвата, связанный с эффективным сечением захвата S соотношением:
a_э = Sv_T,
где v_T - ср. скорость теплового движения носителей заряда. Наряду с процессом 3. н. з. происходит обратный процесс - их выброс с примесных уровней в зону. Скорость этого процесса равна:
g_э =b_эN_tf (E_t).
Согласно детального равновесия принципу ,в состоянии термодинамич. равновесия g_э=r_э, откуда b_э=a_эn₁. где n₁=(g₀/g_l)N_cexp(- I/kT), g₀, g_l - статистич. веса соответственно пустого и заполненного уровней, N_c - эффективная плотность состояний в зоне проводимости, I - энергия ионизации примесного уровня. Суммарная скорость захвата электронов равна:
R_э = r_э- g_э = a_эN_t [п (1-f)-n₁f].
Аналогичные ф-лы имеют место для захвата дырок, характеризуемого соответствующими величинами r_д, a_д, g_д, R_д. Захват носителей заряда в полупроводниках может явиться первым этапом процесса рекомбинации носителей заряда через примесные центры: захват электрона из зоны проводимости и последующий захват дырки на тот же уровень (либо наоборот). Если для данного уровня a_э>>a_д, то электрон, захваченный на этот уровень, прежде чем рекомбинировать с дыркой, может быть много раз выброшен обратно в зону проводимости и захвачен снова. Такие примесные уровни наз. уровнями прилипания или ловушками для электронов; при a_д>>a_э имеем уровни прилипания для дырок. Уровни, для к-рых a_э~a_д, наз. уровнями рекомбинации. При захвате обоих носителей заряда на уровни прилипания с низким темпом выброса (малые b_э и b_д) неравновесное состояние может сохраняться очень долго, особенно при низких температурах.

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

Захват носителей заряда в полупроводниках

Литература по захвату носителей заряда в полупроводниках