Шум генерации - рекомбинации

В почти беспримесном полупроводнике электроны и дырки появляются и исчезают случайным образом под влиянием процессов генерации и рекомбинации следующего вида:

свободный электрон + свободная дырка Û связанный электрон в валентной зоне + энергияÛ свободный электрон + свободная дырка…

(знак Þ означает рекомбинацию, знак Ü означает генерацию). В результате сопротивление образца R испытывает флуктуации dR(t). Если через образец пропустить постоянный ток I, то на его концах возникнет флуктуирующая Э.Д.С.: dU(t) = IdR(t), которая может быть обнаружена так же, как и упомянутые выше источники шума. Этот процесс называется шумом генерации - рекомбинации или для краткости г - р шумом.

Генерационно-рекомбинационный шум можно рассматривать как специфический вариант дробового шума. Частотные зависимости квадрата эффективного шумового тока для различных процессов генерации и рекомбинации носителей в полупроводниках описываются однотипными выражениями . Ниже пороговой частоты f_g спектральная мощность шума не зависит от f (белый шум), а выше - она падает как 1/f ². Пороговая частота f_g определяется средним временем жизни t носителей заряда . Такая же спектральная зависимость получается, если пропустить белый шум через RС – цепочку.

Эффективный шумовой ток пропорционален квадрату среднего тока I₀. В полупроводниковых приборах г - р шум является существенным на низких частотах.