В полупроводниках легирующие примеси обычно ионизированы и выступают в качестве основного фактора процессов рассеяния электронов. Дело в том, что такие заряженные центры рассеяния часто «экранируются» свободными зарядами обратного знака, в результате чего воздействие примесей оказывается ослабленным. При этом используется параметр
,называемый длиной экранирования и зависящий от: е — заряда электрона; ε — диэлектрической постоянной полупроводника; п - средней концентрации носителей заряда. В обычных полупроводниках величина
составляет от 10 до 100 нм, а её значение характеризует степень подавления флуктуации заряда в полупроводнике. На рисунке схематически представлены обычный кулоновский и соответствующий ему экранированный потенциал.
При
→∞ эффект экранирования исчезает и экранируемый потенциал превращается в обычный кулоновский. Из сравнения кривых можно видеть, что при расстояниях от примеси, превышающих 2
, происходит
почти полное экранирование. При обсуждении эффекта экранирования источником потенциала служил заряженный атом примеси, однако в общем случае неоднородность потенциала может возникать вследствие любого нарушения однородности распределения концентрации зарядов.