recombination centre
简介
半导体中某些杂质和缺陷可以促进载流子复合，对非平衡载流子寿命的长短起决定性作用. 这些杂质和缺陷称为复合中心. 复合中心的概念是由Hall，Shockley和Read于1952年首先提出的. 作为复合中心的杂质与缺陷，一般在禁带中引入一个或几个深能级，它们既可以俘获电子又能俘获空穴，从而促进了复合过程.
对载流子复合有促进作用的杂质很多，例如硅和锗中的Au，Cu，Fe，Ni，Zn以及许多其它重金属杂质都有明显的复合作用. 金是一种有效的复合中心. 在半导体器件制备中，经常引入金以降低注入载流子寿命，提高器件的开关速度. 金在硅中引入两个深能级，一个是距导带底0.54eV的受主型复合能级，其复合过程是离化的金受主中心Au-俘获一个空穴变为电中性Åu，接着中性的Åu又从导带中俘获一个电子，使金受主中心再次离化，它在n型硅中起主要作用. 另一个是距价带顶0.35eV的施主型复合能级，其复合过程是离化的金施主中心Au+从导带俘获一个电子变为电中性Åu，然后Åu又从价带俘获一个空穴，金施主再次离化，它在P型硅中起主要作用. 在室温下，电阻率为几个欧姆·厘米的硅中，载流子的寿命一般为几百微秒，掺入5×1015cm-3的金之后，可以使之降为几十毫微秒.
许多晶格缺陷，例如空位、间隙原子、位错、各种缺陷团，以及缺陷与杂质的组合体也都有促进复合的作用.高能粒子辐照(包括γ射线、电子和中子等辐照)可在半导体中引入大量缺陷. 近年来电子辐照作为一种在硅中引入复合中心的方法受到了重视.例如，电子辐照在N型硅内引入的缺陷中，有一种双空位，其能级位置距导带底0.41eV左右，可以在较高的温度下保持稳定，是一种有效的复合中心.在许多器件生产中，可用辐照代替贵重的金，引入复合中心，控制载流子寿命.
半导体表面和界面上的许多杂质和缺陷也具有复合中心的作用，称为表面复合中心.