Как известно, на поверхности полупроводникового кристалла существует гораздо большая плотность рекомбинационных центров, чем в объеме. Т.е. на поверхности условия для рекомбинации благоприятнее. Чтобы разобраться, как влияет на эти процессы радиация, надо сначала рассмотреть существующие модели центров рекомбинации на поверхности. В современных приборах вся активная поверхность кристалла, не занятая омическими контактами, защищена пленкой термически выращенного диоксида кремния SiO 2. Следует рассмотреть некоторые особенности границы раздела Si - SiO 2
· Из-за разницы коэффициентов линейного расширения кремния и диоксида кремния (почти на порядок) на границе раздела существуют механические напряжения. Причем приповерхностная область кремния оказывается растянутой, а пленка окисла сжатой. При этом максимальная величина напряжений приходится на границу раздела, а в глубь окисла и кремния напряжения спадают (рис. 10).
Рис.10. Распределение механических напряжений на границе раздела кремний - диоксид кремния
· Граница раздела Si - SiO 2 представляет собой переходную область переменного состава, распространяющуюся частично в кремний, частично в SiO 2. Из-за несоответствия расположения атомов кислорода и кремния и расстояний между ними часть валентных связей на границе раздела оказывается в напряженном состоянии (НС), а часть – оборванными (ОС) (рис. 11). Область переменного состава имеет протяженность около 2 нм, а дефектная область распространяется на большие расстояния.
Рис.11. Модель напряженных и оборванных связей
на границе разделаSi - SiO 2
· Оборванные связи представляют собой поверхностные состояния, и для уменьшения их количества используют некоторые технологические приемы, в частности выращивают пленки SiO 2 в атмосфере влажного кислорода, когда оборванные связи заполняются атомами водорода или группами ОН, или проводят так называемое хлорное окисление (в парах соляной кислоты), когда связи заполняются как водородом, так и хлором.
Процессы рекомбинации на поверхности характеризуются скоростью поверхностной рекомбинации s, которая пропорциональна концентрации центров поверхностной рекомбинации Nst, а также зависит от поверхностного потенциала j s, определяемого как разница между собственным потенциалом и потенциалом Ферми на поверхности.
Общий вид зависимости s от j s показан на рис.12 для двух значений Nst.
Считая, что основную долю в RS составляют потери на поверхности эмиттерного перехода, можно использовать для тока поверхностной рекомбинации эмпирическое выражение, аналогичное выражению для тока объемной рекомбинации в ОПЗ:
Рис.12. Зависимость скорости поверхностной рекомбинации от поверхностного потенциала для двух значений концентрации рекомбинационных поверхностных центров
, (77)
где nS - некоторый коэффициент в пределах от 1 до 2, а
JS0 = 
, (78)
где 
- коэффициент пропорциональности.
Тогда для рекомбинационных потерь на поверхности имеем:
. (79)
Рекомбинационные потери на поверхности увеличиваются с увеличением соотношения 
и уменьшением тока коллектора.
Таким образом, мы рассмотрели все составляющие рекомбинационных потерь, которые определяют коэффициент передачи тока транзистора.
