Программа курса "Введение в физику полупроводников"

(6 семестр, 34 часа, экзамен)

1. Введение. Отличительные черты полупроводников.

Краткий исторический очерк. Основные направления развития физики полупроводников. Основные типы полупроводников (элементарные полупроводники, полупроводниковые соединения - бинарные и тройные соединения, оксидные полупроводники, халькогенидные полупроводники, аморфные и микрокристаллические полупроводники, органические полупроводники).

2. Основные свойства и характеристики полупроводников.

Проводимость полупроводников, концентрация носителей заряда и дрейфовая скорость. Температурная зависимость проводимости полупроводников. Эффект Холла. Происхождение эффекта Холла. Температурная зависимость коэффициента Холла и концентрации носителей заряда в полупроводниках. Дрейфовая и холловская подвижности. Определение знака заряда, концентрации и холловской подвижности носителей заряда в полупроводниках. Магнитосопротивление. Термоэдс. Фотопроводимость. Поглощение света. Спектральная зависимость коэффициента поглощения.

3. Элементарная картина явлений переноса в полупроводниках.

Элементарная картина химических связей в гомеополярном полупроводнике. Понятие о дырках. Донорные и акцепторные примеси в полупроводниках. Водородоподобная модель примесных центров. Концентрации электронов и дырок в полупроводниках в состоянии термодинамического равновесия. Качественная картина явлений переноса в полупроводниках. Рассеяние носителей заряда и время релаксации импульса. Механизмы рассеяния.

4. Основы зонной теории кристаллических твердых тел.

Основные приближения зонной теории. Теорема Блоха. Квазиимпульс и зона Бриллюэна. Квантовые числа, характеризующие состояние электрона в кристалле. Граничные условия (условия Борна-Кармана) и подсчет числа электронных состояний в зоне Бриллюэна. Понятие об энергетических зонах. Основные различия между металлами, полупроводниками и диэлектриками с точки зрения зонной теории. Примеры зонных структур полупроводников: зоны проводимости полупроводников AIIIBV, Si, Ge. Вырождение зон и гофрировка изоэнергетических поверхностей вблизи потолка валентной зоны. Прямозонные и непрямозонные полупроводники.

5. Движение электрона в кристалле.

Средняя скорость движения электрона в кристалле. Уравнение движения электрона в кристалле во внешних полях. Заполнение зон и введение дырочного описания.

Основная литература

?


Другие курсы, читаемые на кафедре