Рекомбінація

Рекомбінація — процес об'єднання пари «комплементарних», у певному сенсі, частинок чи квазічастинок з утворенням «цілісного» об'єкту. Стосовно до електронів і йонів у газовому розряді процес рекомбінації протилежний процесу іонізації. Стосовно різнознакових іонів у електролітах процес рекомбінації протилежний дисоціації. Стосовно електронів провідності й дірок у напівпровідниках процес рекомбінації протилежний утворенню електрон-діркових пар. Стосовно вакансій та міжвузлових атомів процес рекомбінації протилежний утворенню пар Френкеля.

Математичний опис

Ймовірність рекомбінації пропорційна частоті зіткнення протилежних частинок, а отже їхній рухливості. В кінетичному рівнянні, яке описує швидкість зміни густин частинок $n_{+}$ та $n_{-}$, рекомбінація задається зазвичай виразом:

$R=\gamma n_{+}n_{-}$,

де: $\gamma$ — коефіцієнт рекомбінації. Коефіцієнт рекомбінації залежить від рухливості частинок, а отже від температури.

Рекомбінація в напівпровідниках

При рекомбінації електронів та дірок, електрон переходить з зони провідності у валентну зону. При цьому вивільняється енергія, значення якої перевищує ширину забороненої зони. Ця енергія може передаватися або кванту світла або коливанням кристалічної ґратки. У першому випадку рекомбінацію називають випромінювальною. Вона важлива для застосування в світлових діодах. У іншому випадку рекомбінацію називають безвипромінювальною.

Рекомбінація в електролітах

За рахунок теплового руху іони можуть об'єднатись у молекулу.

Див. також

• Оже-рекомбінація
• Рекомбінація (хімія)
• Центр рекомбінації