- Артикул:00-01037151
- Автор: В. Л. Бонч-Бруевич, С. Г. Калашников
- ISBN: 5-02-014032-5
- Обложка: Твердая обложка
- Издательство: Наука (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 688
- Формат: 60х90/16
- Год: 1990
- Вес: 991 г
- Серия: Учебник для ВУЗов (все книги серии)
Развернуть ▼
Содержит изложение основных представлений и методов современной физики полупроводников.
Рассмотрены основы зонной теории твердого тела, статистика электронов и дырок в полупроводниках, статистика рекомбинации неравновесных носителей заряда, контактные и поверхностью явлении, элементы кинетической теории явлении переноса, гальваномагнитные, оптические и акустоэлектрические явления, элементы физика неупорядоченных полупроводников.
Для студентов старших курсов физических специальностей университетов и физико-технических институтов и аспирантов. Может быть также полезной для лиц, работающих в области полупроводников и их технических применении.
Оглавление
Предисловие ко второму изданию
Предисловие к первому изданию
Глава I. Некоторые свойства полупроводников
§ 1. Кинетические явления в полупроводниках
а. Электропроводность
б. Эффект Холла
в. Изменение сопротивления в магнитном поле
г. Термо-ЭДС
д. Эффект Томсона
е. Эффект Пельтье
ж. Эффект Нернста Эттингсгаузена
з. Эффект Риги - Ледюка
и. Продольные термомагнитные эффекты
§ 2. Время релаксации
§ 3. Элементарная теория гальваномагнитных явлений
а. Тензор электропроводности в магнитном поле
б. Угол Холла и постоянная Холла
в. Магнетосопротивление
§ 4. Смешанная проводимость
а. Эффект Холла
б. Магнетосопротивление
§ 5. Некоторые экспериментальные результаты
а. Электронная и дырочная проводимость
б. Собственная и примесная проводимость
в. Запрещенная зона
г. Удельная электропроводность
д. Подвижности
е. Собственная концентрация электронов
ж. Магнетосопротивление
Глава II. Химические связи в полупроводниках
§ 1. Кристаллические решетки
§ 2. Электронная конфигурация атомов
§ 3. Типы химической связи
а. Ионная связь
б. Гомеополярная связь
в. Ван-дерваальсовская связь
§ 4. Строение некоторых полупроводниковых кристаллов
а. Ионные кристаллы
б. Гомеополярные кристаллы
в. Кристаллы со смешанными связями
§ 5. Некристаллические полупроводники
а. Аморфные полупроводники
б. Жидкие полупроводники
в. Стеклообразные полупроводники
§ 6. Запрещенная зона
§ 7. Полупроводниковые свойства и химическая связь
§ 8. Полупроводники с малой подвижностью
§ 9. Примесные атомы
§ 10. Вакансии и междоузельные атомы
§ 11. Дислокации
Глава III. Элементы зонной теории твердого тела
I. Идеальная решетка
§ 1. Основные предположения
§ 2. Волновая функция электрона в периодическом поле
§ 3. Зоны Бриллюэна
§ 4. Энергетические зоны
§ 5. Метод сильно связанных электронов
§ 6. Закон дисперсии. Изоэнергетические поверхности
§ 7. Металлы и полупроводники
§ 8. Эффективная
§ 9. Зонная структура некоторых полупроводников
Глава IV. Элементы ионной теории твердого тела
II. Кристаллы во внешних нолях. Неидеальные кристаллы
§ 1. Средние значения скорости и ускорения электрона в кристалл и ческой решетке
§ 2. Электроны и дырки
§ 3. Движение носителей заряда в постоянном и однородном магнитном поле (классическая теория). Диамагнитный резонанс
§ 4. Метод эффективной массы
§ 5. Энергетический спектр носителя заряда в постоянном и однородном магнитном поле (квантовая теория)
§ 6. Движение и энергетический спектр носителей заряда в постоянном электрическом поле
§ 7. Мелкие примесные уровни в гомеополярном кристалле
Глава V. Статистика электронов и дырок в полупроводниках
§ 1. Введение
§ 2. Распределение квантовых состояний в зонах
§ 3. Распределение Ферми - Дирака
§ 4. Концентрации электронов и дырок в зонах
§ 5. Невырожденные полупроводники
§ 6. Случай сильного вырождения
§ 7. Эффективная масса плотности состояний
§ 8. Плотность состояний в квантующем магнитном поле
§ 9. Концентрации электронов и дырок на локальных уровнях. Простые центры
§ 10. Многозарядные центры
§ 11. Распределение Гиббса
§ 12. Частные случаи
§ 13. Определение положения уровня Ферми
§ 14. Уровень Ферми в собственном полупроводнике
§ 15. Полупроводник с примесью одного типа
§ 16. Взаимная компенсация допоров и акцепторов
§ 17. Компенсированные полупроводники
§ 18. Определение энергетических уровней примесных атомов
а. Многозарядные акцепторы в полупроводнике n-типа
б. Многозарядные акцепторы в полупроводнике p-типа
в. Многозарядные доноры в полупроводнике n-типа
г. Многозарядные доноры в полупроводнике p-типа
Глава VI. Явления в контактах (монополярная проводимость)
§ 1. Потенциальные барьеры
§ 2. Плотность тока. Соотношение Эйнштейна
§ 3. Условия равновесия контактирующих тел
§ 4. Термоэлектронная работа выхода
§ 5. Контактная разность потенциалов
§ 6. Распределение концентрации электронов и потенциала в слое объемного заряда
§ 7. Длина экранирования
§ 8. Обогащенный контактный слон в отсутствие тока
§ 9. Истощенный контактный слой
§ 10. Токи, ограниченные пространственным зарядом
§ 11. Выпрямление в контакте металл-полупроводник
§ 12. Диффузионная теория
§ 13. Сравнение с экспериментом
Глава VII. Неравновесные электроны и дырки
§ 1. Неравновесные носители заряда
§ 2. Время жизни неравновесных носителей заряда
§ 3. Уравнения непрерывности
§ 4. Фотопроводимость
§ 5. Квазиуровни Ферми
§ 6. Электронно-дырочные переходы
§ 7. Обнаружение неравновесных носителей заряда
§ 8. Амбиполярная диффузия и амбиполярный дрейф
§ 9. Длины диффузии и дрейфа
§ 10. n+ и n- и р+ -p-переходы
Глава VIII. Выпрямление и усиление переменных токов с помощью р - n- переходов
§ 1. Статическая вольтамперная характеристика р -n-перехода
§ 2. р - n-переход при переменном напряжении
§ 3. Туннельный эффект в р - n-переходах. Туннельные диоды
§ 4. Биполярный полупроводниковый триод
§ 5. Гетеропереходы
Глава IX. Статистика рекомбинации электронов и дырок
§ 1. Различные типы процессов рекомбинации
§ 2. Темп рекомбинации зона-зона
§ 3. Время жизни при излучательной рекомбинации
§ 4. Рекомбинация через примеси и дефекты
§ 5. Нестационарные процессы
а. Монополярное возбуждение
б. Биполярное возбуждение
§ 6. Стационарные состояния
§ 7. Многозарядные ловушки
Глава X. Поверхностные электронные состояния
§ 1. Происхождение поверхностных состояний
§ 2. Влияние поверхностного потенциала на электропроводность
§ 3. Эффект поля
§ 4. Некоторые эффекты, связанные с поверхностными состояниями
§ 5. Скорость поверхностной рекомбинации
§ 6. Влияние поверхностной рекомбинации на фотопроводимость
а. Стационарная фотопроводимость при объемной однородной генерации
б. Стационарная фотопроводимость при поверхностной генерации
§ 7. Затухание фотопроводимости в топких пластинках и нитевидных образцах
§ 8. Зависимость поверхностной рекомбинации от поверхностного потенциала
§ 9. Ток насыщения диодов
Глава XI. Фотоэлектродвижущие силы
§ 1. Роль неосновных носителей
§ 2. Фото-ЭДС в однородных полупроводниках
§ 3. Объемная фото-ЭДС
§ 4. Вентильная фото-ЭДС
§ 5. Вентильные фотоэлементы
§ 6. Поверхностная фото-ЭДС
§ 7. Фотоэлектромагнитный эффект
Глава XII. Колебания кристаллической решетки
§ 1. Малые колебания
§ 2. Нормальные координаты
§ 3. Частоты нормальных колебаний. Акустические и оптические ветви
§ 4. Вектор смещения
§ 5. Квантомеханическое рассмотрение колебаний решетки
§ 6. Фононы
Глава XIII. Элементы кинетической теории явлений переноса
§ 1. Феноменологические соотношения
а. Носители заряда в постоянном и однородном слабом электрическом поле
б. Носители заряда в постоянном и однородном слабом температурном поле
в. Носители заряда в постоянных и однородных электрическом и магнитном полях
§ 2. Кинетические коэффициенты и функция распределения
§ 3. Кинетическое уравнение
§ 4. Термодинамическое равновесие. Принцип детального равновесия
§ 5. Малые отклонения от равновесия
§ 6. Интеграл столкновений в случае упругого рассеяния и изотропных изоэнергетических поверхностей. Время релаксации импульса
§ 7. Элементарные стационарные решения кинетического уравнения в случае малых отклонений от равновесия
а. Статическая электропроводность
б. Термо-ЭДС и коэффициент Пельтье
в. Постоянная Холла и магнетосопротивление
§ 8. Носители заряда в слабом переменном электрическом поле
§ 9. Плазменные волны
Глава XIV. Рассеяние носителей заряда в неидеальной кристаллической решетке
§ 1. Постановка задача. Теория возмущений
§ 2. Вероятность перехода. Условия применимости кинетического уравнения
§ 3. Энергия взаимодействия носителей заряда с фонолами.
а. Общие соображения
б. Взаимодействие носителей заряда с акустическими фононами; метод потенциала деформации
в. Взаимодействие носителей заряда с оптическими фононами в гомеополярном кристалле; метод потенциала деформации
г. Взаимодействие носителей заряда с оптическими фононами в гетерополярном кристалле
д. Взаимодействие носителей заряда с пьезоэлектрическими колебаниями решетки
е. Сводка формул
§ 4. Рассеяние носителей заряда фононами
§ 5. Рассеяние носителей заряда примесим ми атомами
§ 6. Подвижность, холл-фактор и тормо-ЭДС при различных механизмах рассеяния
§ 7. Одновременное действие нескольких механизмов рассеяния
Глава XV. Акусто-электронные явления
§ 1. Предварительные замечания
§ 2. Взаимодействие упругих волн с электронами проводимости
§ 3. Упругие волны в пьезодиэлектриках
§ 4. Упругие волны в пьезоэлектрических полупроводниках
§ 5. Электронное поглощение и усиление ультразвуковых волн
§ 6. Акусто-электрический эффект
§ 7. Случаи ql больше 1
§ 8. Усиление тепловых флуктуаций
§ 9. Заключительные замечания
Глава XVI. Горячие электроны
§ 1. Нагрев электронного газа
§ 2. Симметричная и антисимметричная части функции распределения
§ 3. Уравнения баланса
§ 4. Электронная температура
§ 5. Роль неупругости рассеяния
§ 6. Зависимость подвижности и концентрации носителей заряда от напряженности поля
§ 7. Дифференциальная проводимость
§ 8. Флуктуационная неустойчивость
§ 9. Электрические домены и токовые шпуры
§ 10. Движущиеся и статические домены
Глава XVII. Проблемы обоснования зонной теории о задачи, выходящие за ее рамки
§ 1. Три вопроса к зонной теории
§ 2. Адиабатическое приближенно
§ 3. Приближение малых колебаний
§ 4. Роль колебаний решетки. Полярой
§ 5. Метод самосогласованного ноля
§ 6. Электроны и дырки как элементарные возбуждения многоэлектронной системы в полупроводнике
§ 7. Эксптон
а. Решения, принадлежащие непрерывному спектру
б. Решения, принадлежащие дискретному спектру
§ 8. Мелкие локальные уровни при учете экранирования примесных центров
§ 9. Механизмы рекомбинации
Глава XVIII. Оптика полупроводников
§ 1. Поглощение и испускание света полупроводниками. Феноменологические соотношения.
а. Непоглощающая среда
б. Слабое поглощение волны достаточно большой частоты
§ 2. Механизмы поглощения
§ 3. Поглощение и отражение электромагнитных волн газом свободных носителей заряда
§ 4. Коэффициенты поглощения и излучения при оптических переходах зона-зона
§ 5. Прямые и непрямые переходы
§ 6. Полупроводниковые лазеры
§ 7. Коэффициент поглощения при прямых переходах. Комбинированная плотность состояний
§ 8. Критические точки
§ 9. Непрямые переходы
§ 10. Электрооптика
§ 11. Модуляционная спектроскопия
§ 12. Магнетооптика
а. Магнетоплазменные эффекты
б. Междузонные переходы в квантующем магнитном поле
Глава XIX. Сильно легированные полупроводники
§ 1. Примесные уровни и примесные зоны
§ 2. Особенности сильно легированных полупроводников
§ 3. Иерархия энергий
§ 4. Плотность состояний
§ 5. «Хвост» плотности состояний
§ 6. Междузонные оптические переходы в сильно легированных полупроводниках
§ 7. Некристаллические полупроводники
Приложения
I. К доказательству теоремы Блоха
II. Интегралы с функциями Блоха
III. Таблица значений интеграла Ф 1/2
IV. Дельта функция
V. Рекомбинация через многозарядные ловушки
VI. Интеграл поверхностной проводимости
VII. Диффузия неравновесных носителей заряда в магнитном поло
VIII. Вычисление суммы (XII.2.6)
IX. Вывод условия ортогональности (XII.2.11)
X. Переход от суммирования по дискретным компонентам квазиимпульса к интегрированию
XI. Гамильтониан взаимодействия электронов с акустическими фононами
XII. Потенциал заряженного центра при учете экранирования свободными носителями заряда
XIII. Усреднение по координатам примесных атомов
XIV. Теорема об интеграле от периодической функции
XV. Интегралы с функцией Ферми в условиях сильного вырождения
Список литературы
Основные обозначения
Рекомендуем
