Динамика экранирования электрического поля в полупроводнике с глубоким примесным уровнем

Предложена теория, описывающая динамику экранирования электрического поля в примесном полупроводнике после скачкообразного включения сильного обедняющего напряжения. Использована модель, учитывающая ионизацию примесных центров, перенос основных носителей заряда и их обратный захват. Теория позволяет определить режим процесса экранирования в зависимости от соотношения характерных времен ионизации $\tau_{1}$ жизни носителей в зоне проводимости $\tau$ и максвелловского времени $\tau_{M}$. В случае глубокого примесного уровня характер экранирования существенно зависит от параметра $\tau_{1}/\tau_{M}$. При ${\tau_{1}\ll\tau_{M}}$ стационарное состояние устанавливается в результате расширения обедненного слоя со средней скоростью ${v=v_{0}\tau/\tau_{1}\ll v_{0}}$, где $v_{0}$ — дрейфовая скорость носителей. При ${\tau_{M}\ll\tau_{1}}$ переходный процесс сопровождается эффектом стратификации — появлением слоев объемного заряда чередующихся знаков. Теория полностью согласуется с результатами экспериментов, в которых наблюдались оба описанных режима.