Физика полупроводников

Автор(ы):Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г.
19.08.2015
Год изд.:1977
Описание: Эта книга написана на основе лекций, в течение ряда лет читавшихся авторами для студентов физического факультета Московского университета и факультета физической и квантовой электроники Московского физико-технического Института. Вместе с тем, она не является конспектом лекций, а задумана как учебное пособие и поэтому содержит дополнительный материал для желающих изучить предмет более подробно. Книга рассчитана на лиц, владеющих материалом общефизических и математических курсов в объеме программ, принятых на физических факультетах университетов и в физико-технических институтах.
Оглавление:
Физика полупроводников — обложка книги.
Предисловие [10]
Глава I. НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ.
  § 1. Кинетические явления в полупроводниках [13]
  § 2. Время релаксации [23]
  § 3. Элементарная теория гальваномагнитных явлений [25]
  § 4. Сметанная проводимость [32]
  § 5. Некоторые экспериментальные результаты [35]
Глава II. ХИМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ.
  § 1. Кристаллические решетки [50]
  § 2. Электронная конфигурация атомов [53]
  § 3. Типы химической связи [56]
  § 4. Строение некоторых полупроводниковых кристаллов [60]
  § 5. Некристаллические полупроводники [64]
  § 6. Запрещенная зона энергий [69]
  § 7. Полупроводниковые свойства и химическая связь [70]
  § 8. Полупроводники с малой подвижностью [71]
  § 9. Примесные атомы [73]
  § 10. Вакансии и междоузельные атомы [78]
  § 11. Дислокации [81]
Глава III. ЭЛЕМЕНТЫ ЗОННОЙ ТЕОРИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА.
I. ИДЕАЛЬНАЯ РЕШЕТКА.
  § 1. Основные предположения [87]
  § 2. Волновая функция электрона в периодическом поле [89]
  § 3. Зоны Бриллюэна [94]
  § 4. Энергетические зоны [100]
  § 5. Метод сильно связанных электронов [103]
  § 6. Закон дисперсии. Изоэнергетические поверхности [112]
  § 7. Металлы и полупроводники [114]
  § 8. Эффективная масса [116]
  § 9. Зонная структура некоторых полупроводников [122]
Глава IV. ЭЛЕМЕНТЫ ЗОННОЙ ТЕОРИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА.
II. КРИСТАЛЛЫ ВО ВНЕШНИХ ПОЛЯХ. НЕИДЕАЛЬНЫЕ КРИСТАЛЛЫ.
  § 1. Средние значения скорости и ускорения электрона в кристаллической решетке [129]
  § 2. Электроны и дырки [133]
  § 3. Движение носителей заряда в постоянном и однородном магнитном поле (классическая теория). Диамагнитный резонанс [137]
  § 4. Метод эффективной массы [145]
  § 5. Энергетический спектр носителя заряда в постоянном и однородном магнитном поле (квантовая теория) [149]
  § 6. Движение и энергетический спектр носителей заряда в постоянном электрическом поле [154]
  § 7. Мелкие примесные уровни в гомеополярном кристалле [160]
Глава V. СТАТИСТИКА ЭЛЕКТРОНОВ И ДЫРОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ.
  § 1. Введение [167]
  § 2. Распределение квантовых состояний в зонах [168]
  § 3. Распределение Ферми—Дирака [169]
  § 4. Концентрации электронов и дырок в зонах [170]
  § 5. Невырожденные полупроводники [172]
  § 6. Случай сильного вырождения [174]
  § 7. Эффективная масса плотности состояний [175]
  § 8. Плотность состояний в квантующем магнитном поле [179]
  § 9. Концентрации электронов и дырок на локальных уровнях. Простые центры [181]
  § 10. Многозарядные центры [185]
  § 11. Распределение. Гиббса [186]
  § 12. Частные случаи [189]
  § 13. Определение положения уровня Ферми [191]
  § 14. Уровень Ферми в собственном полупроводнике [193]
  § 15. Полупроводник с примесью одного типа [194]
  § 16. Взаимная компенсация доноров и акцепторов [195]
  § 17. Компенсированные полупроводники [197]
  § 18. Определение энергетических уровней примесных атомов [199]
Глава VI. ЯВЛЕНИЯ В КОНТАКТАХ (МОНОПОЛЯРНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ).
  § 1. Потенциальные барьеры [205]
  § 2. Плотность тока. Соотношение Эйнштейна [207]
  § 3. Условия равновесия контактирующих тел [209]
  § 4. Термоэлектронная работа выхода [210]
  § 5. Контактная разность потенциалов [213]
  § 6. Распределение концентрации электронов и потенциала в слое объемного заряда [216]
  § 7. Длина экранирования [218]
  § 8. Обогащенный контактный слой в отсутствие тока [220]
  § 9. Истощенный контактный слой [222]
  § 10. Токи, ограниченные пространственным зарядом [226]
  § 11. Выпрямление в контакте металл—полупроводник [232]
  § 12. Диффузионная теория [236]
  § 13. Сравнение с экспериментом [239]
Глава VII. НЕРАВНОВЕСНЫЕ ЭЛЕКТРОНЫ И ДЫРКИ.
  § 1. Неравновесные носители заряда [243]
  § 2. Время жизни неравновесных носителей заряда [244]
  § 3. Уравнения непрерывности [247]
  § 4. Фотопроводимость [250]
  § 5. Квазиуровни Ферми [255]
  § 6. Электронно-дырочные переходы [258]
  § 7. Обнаружение неравновесных носителей заряда [261]
  § 8. Амбиполярная диффузия и амбиполярный дрейф [264]
  § 9. Длины диффузии и дрейфа [268]
  § 10. n*—n* и р*—р* переходы [271]
Глава VIII. ВЫПРЯМЛЕНИЕ И УСИЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ ТОКОВ С ПОМОЩЬЮ р-n-ПЕРЕХОДОВ.
  § 1. Статическая вольтамперная характеристика р—n-перехода [274]
  § 2. р—n-переход при переменном напряжении [277]
  § 3. Туннельный эффект в р—n-переходах. Туннельные диоды [282]
  § 4. Биполярный полупроводниковый триод [285]
  § 5. Гетеропереходы [289]
Глава IX. СТАТИСТИКА РЕКОМБИНАЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ И ДЫРОК.
  § 1. Различные типы процессов рекомбинации [294]
  § 2. Темп рекомбинации зона—зона [295]
  § 3. Время жизни при излучательной рекомбинации [298]
  § 4. Рекомбинация через примеси и дефекты [303]
  § 5. Нестационарные процессы [307]
  § 6. Стационарные состояния [310]
  § 7. Многозарядные ловушки [314]
Глава Х. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СОСТОЯНИЯ.
  § 1. Происхождение поверхностных состояний [317]
  § 2. Влияние поверхностного потенциала на электропроводность [322]
  § 3. Эффект поля [325]
  § 4. Некоторые эффекты, связанные с поверхностными состояниями [332]
  § 5. Скорость поверхностной рекомбинации [335]
  § 6. Влияние поверхностной рекомбинации на фотопроводимость [338]
  § 7. Затухание фотопроводимости в тонких пластинках и нитевидных образцах [341]
  § 8. Зависимость поверхностной рекомбинации от поверхностного потенциала [343]
  § 9. Ток насыщения диодов [345]
Глава XI. ФОТОЭЛЕКТРОДВИЖУЩИЕ СИЛЫ.
  § 1. Роль неосновных носителей [347]
  § 2. Фотоэдс в однородных полупроводниках [350]
  § 3. Объемная фотоэдс [351]
  § 4. Вентильная фотоэдс [355]
  § 5. Вентильные фотоэлементы [359]
  § 6. Поверхностная фотоэдс [365]
  § 7. Фотоэлектромагнитный эффект [366]
Глава XII. КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ.
  § 1. Малые колебания [374]
  § 2. Нормальные координаты [376]
  § 3. Частоты нормальных колебаний. Акустические и оптические ветви [384]
  § 4. Вектор смещения [389]
  § 5. Квантовомеханическое рассмотрение колебаний решетки [391]
  § 6. Фононы [394]
Глава ХIII. ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ЯВЛЕНИЙ ПЕРЕНОСА.
  § 1. Феноменологические соотношения [399]
  § 2. Кинетические коэффициенты и функция распределения [406]
  § 3. Кинетическое уравнение [408]
  § 4. Термодинамическое равновесие. Принцип детального равновесия [413]
  § 5. Малые отклонения от равновесия [416]
  § 6. Интеграл столкновений в случае упругого рассеяния и изотропных изоэнергетических поверхностей. Время релаксации импульса [418]
  § 7. Элементарные стационарные решения кинетического уравнения в случае малых отклонений от равновесия [424]
  § 8. Носители заряда в слабом переменном электрическом поле [439]
  § 9. Плазменные волны [444]
Глава XIV. РАССЕЯНИЕ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В НЕИДЕАЛЬНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКЕ.
  § 1. Постановка задачи. Теория возмущений [447]
  § 2. Вероятность перехода. Условие применимости кинетического уравнения [448]
  § 3. Энергия взаимодействия носителей заряда с фононами [453]
  § 4. Рассеяние носителей заряда фононами [465]
  § 5. Рассеяние носителей заряда примесными атомами [474]
  § 6. Подвижность, холл-фактор и термоэдс при различных механизмах рассеяния [481]
  § 7. Одновременное действие нескольких механизмов рассеяния [484]
Глава XV. АКУСТО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ.
  § 1. Предварительные замечания [488]
  § 2. Взаимодействие упругих волн с электронами проводимости [490]
  § 3. Упругие волны в пьезодиэлектриках [493]
  § 4. Упругие волны в пьезоэлектрических полупроводниках [494]
  § 5. Электронное поглощение и усиление ультразвуковых волн [500]
  § 6. Акусто-электрический эффект [502]
  § 7. Случай ql>> 1 [505]
  § 8. Усиление тепловых флуктуаций [508]
  § 9. Заключительные замечания [511]
Глава XVI. ГОРЯЧИЕ ЭЛЕКТРОНЫ.
  § 1. Нагрев электронного газа [513]
  § 2. Симметричная и антисимметричная части функции распределения [518]
  § 3. Уравнения баланса [520]
  § 4. Электронная температура [521]
  § 5. Роль неупругости рассеяния [527]
  § 6. Зависимость подвижности и концентрации носителей заряда от напряженности поля [529]
  § 7. Дифференциальная проводимость [537]
  § 8. Флуктуационная неустойчивость [540]
  § 9. Электрические домены и токовые шнуры [542]
  § 10. Движущиеся и статические домены [545]
Глава XVII. ПРОБЛЕМЫ ОБОСНОВАНИЯ ЗОННОЙ ТЕОРИИ И ЗАДАЧИ, ВЫХОДЯЩИЕ ЗА ЕЕ РАМКИ.
  § 1. Три вопроса к зонной теории [547]
  § 2. Адиабатическое приближение [548]
  § 3. Приближение малых колебаний [552]
  § 4. Роль колебаний решетки. Полярон [553]
  § 5. Метод самосогласованного поля [556]
  § 6. Электроны и дырки как элементарные возбуждения многоэлектронной системы в полупроводнике [560]
  § 7. Экситон [563]
  § 8. Мелкие локальные уровни при учете экранирования примесных центров [567]
  § 9. Механизмы рекомбинации [569]
Глава XVIII. ОПТИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВ.
  § 1. Поглощение и испускание света полупроводниками. Феноменологические соотношения [576]
  § 2. Механизмы поглощения [581]
  § 3. Поглощение и отражение электромагнитных волн газом свободных носителей заряда [583]
  § 4. Коэффициенты поглощения и излучения при оптических переходах зона—зона [587]
  § 5. Прямые и непрямые переходы [591]
  § 6. Полупроводниковые лазеры [594]
  § 7. Коэффициенты поглощения при прямых переходах. Комбинированная плотность состояний [599]
  § 8. Критические точки [604]
  § 9. Непрямые переходы [610]
  § 10. Электрооптика [613]
  § 11. Модуляционная спектроскопия [614]
  § 12. Магнетооптика [615]
Глава XIX. СИЛЬНО ЛЕГИРОВАННЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ.
  § 1. Примесные уровни и примесные зоны [617]
  § 2. Особенности сильно легированных полупроводников [620]
  § 3. Иерархия энергий [626]
  § 4. Плотность состояний [628]
  § 5. Хвост плотности состояний [632]
  § 6. Междузонные оптические переходы в сильно легированных полупроводниках [635]
  § 7. Некристаллические полупроводники [639]
ПРИЛОЖЕНИЯ.
  I. К доказательству теоремы Блоха [643]
  II. Интегралы с функциями Блоха [644]
  III. Таблица значений интеграла Ф* [646]
  IV. Дельта-функция [647]
  V. Рекомбинация через многозарядные ловушки [648]
  VI. Интеграл поверхностной проводимости [650]
  VII. Диффузия неравновесных носителей заряда в магнитном поле [652]
  VIII. Вычисление суммы (ХII.2.6) [655]
  IX. Вывод условия ортогональности (ХII.2.11) [655]
  X. Переход от суммирования по дискретным компонентам квазиимпульса к интегрированию [656]
  XI. Гамильтониан взаимодействия электронов с акустическими фононами [657]
  XII. Потенциал заряженного центра при учете экранирования свободными носителями заряда [659]
  ХIII. Усреднение по координатам примесных атомов [661]
  XIV. Теорема об интеграле от периодической функции [664]
  XV. Интегралы с функцией Ферми в условиях сильного вырождения [664]
Литература [666]
Основные обозначения [670]
Формат: djvu
Размер:9640668 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 292 Рейтинг
Открыть: