Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г.
Книга рассчитана на лиц, владеющих материалом общефизических и математических курсов в объеме программ, принятых на физических факультетах университетов и в физико-технических институтах. Для изучения глав теоретического характера необходимо знать статистическую физику и квантовую механику в объеме обычных университетских курсов.
Table of contents :
Предисловие……Page 9
а. Электропроводность……Page 12
б. Эффект Холла……Page 14
в. Изменение сопротивления в магнитном поле……Page 16
г. Термоэдс……Page 17
д. Эффект Томсона……Page 18
е. Эффект Пельтье……Page 19
ж. Эффект Нернста—Эттингсгаузена……Page 20
з. Эффект Риги—Ледюка……Page 21
§ 2. Время релаксации……Page 22
а. Тензор электропроводности в магнитном поле……Page 24
б. Угол Холла и постоянная Холла……Page 27
в. Магнетосопротивление……Page 29
а. Эффект Холла……Page 31
а. Электронная и дырочная проводимость……Page 34
б. Собственная и примесная проводимость……Page 35
в. Запрещенная энергетическая зона……Page 39
г. Удельная электропроводность……Page 41
д. Подвижности……Page 42
е. Собственная концентрация электронов……Page 44
ж. Магнетосопротивление……Page 46
Глава II. ХИМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ……Page 48
§ 1. Кристаллические решетки……Page 49
§ 2. Электронная конфигурация атомов……Page 52
§ 3. Типы химической связи……Page 55
б. Гомеополярная связь……Page 56
а. Ионные кристаллы……Page 59
б. Гомеополярные кристаллы……Page 60
в. Кристаллы со смешанными связями……Page 61
а. Аморфные полупроводники……Page 63
б. Жидкие полупроводники……Page 64
в. Стеклообразные полупроводники……Page 67
§ 6. Запрещенная зона энергий……Page 68
§ 7. Полупроводниковые свойства и химическая связь……Page 69
§ 8. Полупроводники с малой подвижностью……Page 70
§ 9. Примесные атомы……Page 72
§ 10. Вакансии и междоузельные атомы……Page 77
§ 11. Дислокации……Page 80
§ 1. Основные предположения……Page 86
§ 2. Волновая функция электрона в периодическом поле……Page 88
§ 3. Зоны Бриллюэна……Page 93
§ 4. Энергетические зоны……Page 99
§ 5. Метод сильно связанных электронов……Page 102
§ 6. Закон дисперсии. Изоэнергетические поверхности……Page 111
§ 7. Металлы и полупроводники……Page 113
§ 8. Эффективная масса……Page 115
§ 9. Зонная структура некоторых полупроводников……Page 121
§ 1. Средние значения скорости и ускорения электрона в кристаллической решетке……Page 128
§ 2. Электроны и дырки……Page 132
§ 3. Движение носителей заряда в постоянном и однородном магнитном поле (классическая теория). Диамагнитный резонанс……Page 136
§ 4. Метод эффективной массы……Page 144
§ 5. Энергетический спектр носителя заряда в постоянном и однородном магнитном поле (квантовая теория)……Page 148
§ 6. Движение и энергетический спектр носителей заряда в постоянном электрическом поле……Page 153
§ 7. Мелкие примесные уровни в гомеополярном кристалле……Page 159
§ 1. Введение……Page 166
§ 2. Распределение квантовых состояний в зонах……Page 167
§ 3. Распределение Ферми — Дирака……Page 168
§ 4. Концентрации электронов и дырок в зонах……Page 169
§ 5. Невырожденные полупроводники……Page 171
§ 6. Случай сильного вырождения……Page 173
§ 7. Эффективная масса плотности состояний……Page 174
§ 8. Плотность состояний в квантующем магнитном поле……Page 178
§ 9. Концентрации электронов и дырок на локальных уровнях. Простые центры……Page 180
§ 10. Многозарядные центры……Page 184
§ 11. Распределение. Гиббса……Page 185
§ 12. Частные случаи……Page 188
§ 13. Определение положения уровня Ферми……Page 190
§ 14. Уровень Ферми в собственном полупроводнике……Page 192
§ 15. Полупроводник с примесью одного типа……Page 193
§ 16. Взаимная компенсация доноров и акцепторов……Page 194
§ 17. Компенсированные полупроводники……Page 196
а. Многозарядные акцепторы в полупроводнике n-типа……Page 198
б. Многозарядные акцепторы в полупроводнике p-типа……Page 200
г. Многозарядные доноры в полупроводнике p-типа……Page 201
§ 1. Потенциальные барьеры……Page 204
§ 2. Плотность тока. Соотношение Эйнштейна……Page 206
§ 3. Условия равновесия контактирующих тел……Page 208
§ 4. Термоэлектронная работа выхода……Page 209
§ 5. Контактная разность потенциалов……Page 212
§ 6. Распределение концентрации электронов и потенциала в слое объемного заряда……Page 215
§ 7. Длина экранирования……Page 217
§ 8. Обогащенный контактный слой в отсутствие тока……Page 219
§ 9. Истощенный контактный слой……Page 221
§ 10. Токи, ограниченные пространственным зарядом……Page 225
§ 11. Выпрямление в контакте металл — полупроводник……Page 231
§ 12. Диффузионная теория……Page 235
§ 13. Сравнение с экспериментом……Page 238
§ 1. Неравновесные носители заряда……Page 242
§ 2. Время жизни неравновесных носителей заряда……Page 243
§ 3. Уравнения непрерывности……Page 246
§ 4. Фотопроводимость……Page 249
§ 5. Квазиуровни Ферми……Page 254
§ 6. Электронно-дырочные переходы……Page 257
§ 7. Обнаружение неравновесных носителей заряда……Page 260
§ 8. Амбиполяркая диффузия и амбиполярный дрейф……Page 263
§ 9. Длины диффузии и дрейфа……Page 267
§ 10. n+ — n- и p+ — p- переходы……Page 270
§ 1. Статическая вольтамперная характеристика р —n-перехода……Page 273
§ 2. р — n-переход при переменном напряжении……Page 276
§ 3. Туннельный эффект в р — n-переходах. Туннельные диоды……Page 281
§ 4. Биполярный полупроводниковый триод……Page 284
§ 5. Гетеропереходы……Page 288
§ 1. Различные типы процессов рекомбинации……Page 293
§ 2. Темп рекомбинации зона — зона……Page 294
§ 3. Время жизни при излучательной рекомбинации……Page 297
§ 4. Рекомбинация через примеси и дефекты……Page 302
а. Монополярное возбуждение……Page 306
б. Биполярное возбуждение……Page 307
§ 6. Стационарные состояния……Page 309
§ 7. Многозарядные ловушки……Page 313
§ 1. Происхождение поверхностных состояний……Page 316
§ 2. Влияние поверхностного потенциала на электропроводность……Page 321
§ 3. Эффект поля……Page 324
§ 4. Некоторые эффекты, связанные с поверхностными состояниями……Page 331
§ 5. Скорость поверхностной рекомбинации……Page 334
а. Стационарная фотопроводимость при объемной однородной генерации……Page 337
б. Стационарная фотопроводимость при поверхностной генерации……Page 339
§ 7. Затухание фотопроводимости в тонких пластинках и нитевидных образцах……Page 340
§ 8. Зависимость поверхностной рекомбинации от поверхностного потенциала……Page 342
§ 9. Ток насыщения диодов……Page 344
§ 1. Роль неосновных носителей……Page 346
§ 2. Фотоэдс в однородных полупроводниках……Page 349
§ 3. Объемная фотоэдс……Page 350
§ 4. Вентильная фотоэдс……Page 354
§ 5. Вентильные фотоэлементы……Page 358
§ 6. Поверхностная фотоэдс……Page 364
§ 7. Фотоэлектромагнитный эффект……Page 365
§ 1. Малые колебания……Page 373
§ 2. Нормальные координаты……Page 375
§ 3. Частоты нормальных колебаний. Акустические и оптические ветви……Page 383
§ 4. Вектор смещения……Page 388
§ 5. Квантовомеханическое рассмотрение колебаний решетки……Page 390
§ 6. Фононы……Page 393
а. Носители заряда в постоянном и однородном слабом электрическом поле……Page 398
б. Носители заряда в постоянном и однородном слабом температурном поле……Page 399
в. Носители заряда в постоянных и однородных электрическом и магнитном полях……Page 402
§ 2. Кинетические коэффициенты и функция распределения……Page 405
§ 3. Кинетическое уравнение……Page 407
§ 4. Термодинамическое равновесие. Принцип детального равновесия……Page 412
§ 5. Малые отклонения от равновесия……Page 415
§ 6. Интеграл столкновений в случае упругого рассеяния и изотропных изоэнергетических поверхностей. Время релаксации импульса……Page 417
а. Статическая электропроводность……Page 423
б. Термоэдс и коэффициент Пельтье……Page 428
в. Постоянная Холла и магнетосопротивление……Page 433
§ 8. Носители заряда в слабом переменном электрическом поле……Page 438
§ 9. Плазменные волны……Page 443
§ 1. Постановка задачи. Теория возмущений……Page 446
§ 2. Вероятность перехода. Условие применимости кинетического уравнения……Page 447
а. Общие соображения……Page 452
б. Взаимодействие носителей заряда с акустическими фононами; метод потенциала деформации……Page 453
в. Взаимодействие носителей заряда с оптическими фононами в гомеополярном кристалле; метод потенциала деформации……Page 456
г. Взаимодействие носителей заряда с оптическими фононами в гетерополярном кристалле……Page 458
д. Взаимодействие носителей заряда с пьезоэлектрическими колебаниями решетки……Page 460
е. Сводка формул……Page 463
§ 4. Рассеяние носителей заряда фононами……Page 464
§ 5. Рассеяние носителей заряда примесными атомами……Page 473
§ 6. Подвижность, холл-фактор и термоэдс при различных механизмах рассеяния……Page 480
§ 7. Одновременное действие нескольких механизмов рассеяния……Page 483
§ 1. Предварительные замечания……Page 487
§ 2. Взаимодействие упругих волн с электронами проводимости……Page 489
§ 3. Упругие волны в пьезодиэлектриках……Page 492
§ 4. Упругие волны в пьезоэлектрических полупроводниках……Page 493
§ 5. Электронное поглощение и усиление ультразвуковых волн……Page 499
§ 6. Акусто-электрический эффект……Page 501
§ 7. Случай ql>> 1……Page 504
§ 8. Усиление тепловых флуктуаций……Page 507
§ 9. Заключительные замечания……Page 510
§ 1. Нагрев электронного газа……Page 512
§ 2. Симметричная и антисимметричная части функции распределения……Page 517
§ 3. Уравнения баланса……Page 519
§ 4. Электронная температура……Page 520
§ 5. Роль неупругости рассеяния……Page 526
§ 6. Зависимость подвижности и концентрации носителей заряда от напряженности поля……Page 528
§ 7. Дифференциальная проводимость……Page 536
§ 8. Флуктуационная неустойчивость……Page 539
§ 9. Электрические домены и токовые шнуры……Page 541
§ 10. Движущиеся и статические домены……Page 544
§ 1. Три вопроса к зонной теории……Page 546
§ 2. Адиабатическое приближение……Page 547
§ 3. Приближение малых колебаний……Page 551
§ 4. Роль колебаний решетки. Полярон……Page 552
§ 5. Метод самосогласованного поля……Page 555
§ 6. Электроны и дырки как элементарные возбуждения многоэлектронной системы в полупроводнике……Page 559
§ 7. Экситон……Page 562
б. Решения, принадлежащие дискретному спектру……Page 564
§ 8. Мелкие локальные уровни при учете экранирования примесных центров……Page 566
§ 9. Механизмы рекомбинации……Page 568
§ 1. Поглощение и испускание света полупроводниками. Феноменологические соотношения……Page 575
а. Непоглощающая среда……Page 578
б. Слабое поглощение волны достаточно большой частоты……Page 579
§ 2. Механизмы поглощения……Page 580
§ 3. Поглощение и отражение электромагнитных волн газом свободных носителей заряда……Page 582
§ 4. Коэффициенты поглощения и излучения при оптических переходах зона — зона……Page 586
§ 5. Прямые и непрямые переходы……Page 590
§ 6. Полупроводниковые лазеры……Page 593
§ 7. Коэффициенты поглощения при прямых переходах. Комбинированная плотность состояний……Page 598
§ 8. Критические точки……Page 603
§ 9. Непрямые переходы……Page 609
§ 10. Электрооптика……Page 612
§ 11. Модуляционная спектроскопия……Page 613
а. Магнетоплазменные эффекты……Page 614
б. Междузонные переходы в квантующем магнитном поле……Page 615
§ 1. Примесные уровни и примесные зоны……Page 616
§ 2. Особенности сильно легированных полупроводников……Page 619
§ 3. Иерархия энергий……Page 625
§ 4. Плотность состояний……Page 627
§ 5. Хвост плотности состояний……Page 631
§ 6. Междузонные оптические переходы в сильно легированных полупроводниках……Page 634
§ 7. Некристаллические полупроводники……Page 638
I. К доказательству теоремы Блоха……Page 642
II. Интегралы с функциями Блоха……Page 643
III. Таблица значений интеграла Ф1/2……Page 645
IV. Дельта-функция……Page 646
V. Рекомбинация через многозарядные ловушки……Page 647
VI. Интеграл поверхностной проводимости……Page 649
VII. Диффузия неравновесных носителей заряда в магнитном поле……Page 651
IX. Вывод условия ортогональности (XII.2.11)……Page 654
X. Переход от суммирования по дискретным компонентам квазиимпульса к интегрированию……Page 655
XI. Гамильтониан взаимодействия электронов с акустическими фононами……Page 656
XII. Потенциал заряженного центра при учете экранирования свободными носителями заряда……Page 658
XIII. Усреднение по координатам примесных атомов……Page 660
XV. Интегралы с функцией Ферми в условиях сильного вырождения……Page 663
Литература……Page 665
Основные обозначения……Page 669
Reviews
There are no reviews yet.