Диффузионный ток

Обогащение полупроводника электронами до концентрации n_p и дыр­ками до концентрации p_n может осуществляться его

- осве­щением,

- облучением потоком заряжённых частиц,

- введе­нием их через контакт (инжекцией) и т.д

Скорость рекомбинации неравновесных носителей про­порциональна избыточной концентрации дырок (p_n - ) или электронов (n_p - ):

; ,

где t_p - время жизни дырок; t_n - время жизни электронов. За время жизни концентрация неравновесных носите­лей уменьшается в 2,7 раза. Время жизни избыточных носителей составляет 0,01...0,001 с.

Неравномерное распределение неравновесных носите­лей зарядов сопровождается их диффузией в сторону мень­шей концентрации. Это движение носителей зарядов обу­словливает прохождение электрического тока, называемо­го диффузионным (рисунок, б).

; (;

где dn(x)/dx, dp(x)/dx - градиенты концентраций электронов и дырок; D_n, D_p - коэффициенты диффузии электро­нов и дырок.

Коэффициенты диффузии связаны с подвижностями носителей зарядов соотношениями Эйнштейна:

; .

Если в полупроводнике существует и электрическое поле, и градиент концентрации носителей, проходящий ток будет иметь дрейфовую и диффузионную составляющие.

;