РЕКОМБИНАЦИЯ

(от лат. re — снова, опять и позднелат. combinatio -соединение),

1) Р. ион-электронная, элем. акт воссоединения положит. иона (с зарядом Z+1) и свободного эл-на, приводящий к образованию иона с зарядом Z. В частном случае (при Z=0) образуется нейтр. атом (или молекула). Известно неск. каналов Р.

При р а д и а ц и о н н о й Р. иона A(Z+1), обычно рассматриваемого в осн. состоянии, с эл-ном, обладающим кинетич. энергией ?, образуется ион A (Z, g) в состоянии g (основном или возбуждённом), а избыточная энергия излучается в виде кванта hn=Еgи+?, где n — частота излучения, а Egи— энергия ионизации из состояния у:

A (Z+1)+е ®A(Z, g)+hv.

В случае д и э л е к т р о н н о й Р. происходит возбуждение иона и одновременно захват им эл-на на уровень энергии, превышающий норм. энергию ионизации, так что образующийся ион A (Z, g') оказывается в автоионизованном состоянии g'. Такая Р. может быть устойчива, если эл-н достаточно быстро переходит после захвата на более низкий уровень 7 с испусканием кванта hn=Eg'-Eg:

A (Z+1)+<�®A (Z, g') ®(Z, g)+hn.

Д и с с о ц и а т и в н а я Р. происходит, если рекомбинирующий ион явл. молекулярным и в результате захвата им эл-на образуется молекула в неустойчивом состоянии Г, к-рая затем диссоциирует. Напр.:

АВ++е<�®АВ(Т)®А(g1)+В(g2).

При тройном вз-ствии иона A(Z+1), эл-на и к.-л. третьей ч-цы (эл-на, атома, иона), когда избыточная энергия уносится этой третьей ч-цей, происходит ударная Р. Напр.:

A(Z+1)+е+е®A(Z, g)+е.

Акты Р. происходят как в объёме плазмы, так и на поверхности стенок, ограничивающих этот объём. В первом случае они наряду с ионизацией и процессами переноса (см. ПЕРЕНОСА ЯВЛЕНИЯ) определяют баланс заряж. ч-ц в объёме плазмы. Эффективность того или иного канала Р. зависит от условий (плотности, энергии ч-ц, их состава, внеш. воздействий и т. д.). В разреженной плазме (плотность n?1013 см-3) при отсутствии многозарядных ионов наиболее эффективны процессы радиац. Р. По мере роста n всё большую роль играют процессы ударной Р. и при n>1017 см-3 они явл. определяющими. Диссоциативная Р. важна в мол. низкотемпературной плазме, а диэлектронная — в «горячей» плазме, когда имеются многозарядные ионы.

Объёмная Р. существенно влияет на скорость деионизации среды в разрядном промежутке и потому должна учитываться при выборе конструкции и режима работы газоразрядных приборов. Искусственно ускоряя Р., можно получить инверсию населённости возбуждённых уровней атомов (ионов), что используется для создания лазеров на рекомбинирующей плазме (см. ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР).

2) Р. электронов и дырок в ПП, исчезновение пары электрон проводимости — дырка в результате перехода эл-на из зоны проводимости в валентную зону. Избыток энергии может выделяться в виде излучения (излучательная Р.); возможна также безызлучательная Р., при к-рой энергия расходуется на возбуждение колебаний крист. решётки или передаётся подвижным носителям заряда при тройных столкновениях (ударная Р.). Р. может происходить как при непосредств. столкновении эл-нов и дырок, так и через примесные центры (центры Р.), когда эл-н сначала захватывается из зоны проводимости на примесной уровень в запрещённой зоне, а затем переходит в валентную зону. Скорость Р. (число актов Р. в ед. времени) определяет концентрацию неравновесных носителей заряда, создаваемых внеш. воздействием (светом, быстрыми заряж. ч-цами и т. п.), а также время восстановления равновесной концентрации после выключения этого воздействия. Излучательная Р. проявляется в люминесценции кристаллов и лежит в основе действия полупроводниковых лазеров и светоизлучающих диодов.