Релаксация емкости в $n{-}\pi{-}p$-переходе с произвольным уровнем легирования $n$- и $p$-областей

Представлены наглядная модель и теория, объясняющие необычное поведение емкости при изотермической релаксации, обнаруженное в арсенид-галлиевых $p{-}n$-структурах. Эта аномальная релаксация является, как правило, немонотонной и не объясняется существующей теорией. Показано, что особенности релаксации обусловлены структурой перехода. Этот вывод следует из результатов теоретического рассмотрения поведения емкости в $n{-}\pi{-}p$-переходе с одним глубоким уровнем без каких-либо ограничений на степень легирования $n$- и $p$-областей. Путем модельных расчетов для такого перехода с концентрационным профилем ступенчатого и произвольного вида получены основные характерные типы кривых аномальной релаксации. Практически все они обнаружены экспериментально в двух температурных интервалах, в одном из которых имеет место перезарядка $A$-центров, в другом — $B$-центров. Эти центры хорошо известны в арсениде галлия, выращенном методом жидкофазной эпитаксии. Отмечаются литературные данные, в том числе для кремния, которые находят объяснение на основе предлагаемой модели.