Поскольку в полупроводниках мы имеем дело с двумя типами носителей - дырками и электронами, полный ток состоит из четырех составляющих. Поэтому для зонных диаграмм действительно соотношение, т. е. положительной напряженности поля соответствует положительный градиент энергетических уровней. Слагаемые в правых частях соответствуют возможным причинам изменения концентрации носителей во времени.
В частности, последние слагаемые можно рассматривать как скорости накопления или рассасывания носителей, обусловленные неравенством потоков, втекающих и вытекающих из некоторого элементарного объема. Такой небаланс потоков характеризуется дивергенцией вектора плотности потока. В нашем случае плотность потока есть.
В тех случаях, когда полем пренебречь, нельзя, пользуются полными уравнениями. Решение системы уравнений в общем виде невозможно. В каждом конкретном случае приходится вводить те или иные упрощения. В следующих параграфах рассматривается несколько примеров таких упрощенных решений, которые одновременно позволят ознакомиться еще с некоторыми важными свойствами и параметрами полупроводников.
Объемные заряды и поля в полупроводниках
Диэлектрическая релаксация. Пусть в ограниченном объеме полупроводника удалось сосредоточить избыточные концентрации электронов и дырок, так что образовался объемный заряд с плотностью X.
Под действием возникшего поля заряд будет рассасываться, т. е. носители будут покидать тот начальный объем, в котором они были сосредоточены. Такое рассасывание заряда под действием собственного поля носит название диэлектрической релаксации, или релаксации Максвелла. Величина характеризует время, в течение которого нарушена нейтральность полупроводника: через (Зч-4) объемный заряд практически рассасывается и нейтральность восстанавливается.
