Из предисловия к первому изданию ..:... ,>5;.'\ •....... 6
Предисловие ко второму изданию .... :.,<;;... '........... 7
Глава I. Геометрия кристаллических решеток и дифракция рентгеновских лучей........................ 9
§ 1. Простые и сложные кристаллические решетки........ 9
§ 2. Примеры конкретных кристаллических структур....... 15
§ 3. Прямая и обратная решетки кристалла........... 20
§ 4. Формулы Лауэ и Вульфа — Брэгга для дифракции рентгеновских лучей в кристалле. Атомный и структурный факторы
рассеяния......................... 24
Глава II. Элементы теории групп и симметрия кристаллов..... 30
§ 1. Введение......................... 30
§ 2. Элементы абстрактной теории групп............ 33
§ 3. Точечные группы..................... 39
§ 4. Группа трансляций. Сингонии (кристаллические системы) и
решетки Браве...................... 48
§ 5. Кристаллические классы. Пространственные группы .... 55.
§ 6. Неприводимые представления групп и теория характеров . . 64
§ 7. Квантовая механика и теория групп............ 79
§ 8. Применение теории групп к исследованию расщепления уровней энергии примесного атома в кристалле и к классификации
нормальных колебаний многоатомной молекулы....... 86
§ 9. Применение теории групп к трансляционной симметрии кристалла .......,.................. 96
§ 10. Правила отбора..................... 106
Глава III. Колебания атомов кристаллической решетки...... ПО
§ 1. Природа сил взаимодействия атомов в кристалле...... 110
§ 2. Колебания и волны в простой одномерной (линейной) решетке 119 § 3. Колебания и волны в сложной одномерной (линейной) решетке 125 § 4. Нормальные координаты для простой одномерной решетки . 130 § 5. Колебания атомов трехмерной сложной кристаллической решетки .......................... 133
§ 6. Нормальные координаты колебаний кристаллической решетки 145
§ 7. Колебания простой кубической решетки.......... 151
§ 8. Применение теории групп к исследованию нормальных колебаний кристаллической решетки.............. 157
§ 9. Колебания и волны в кристаллах в приближении изотропного континуума ..................... 166
§ 10. Квантование колебаний кристаллической решетки. Фонопы . 173
§ 11. Теория теплоемкости кристаллической решетки....... 178
§ 12. Уравнение состояния твердого тела............ 186
§ 13. Тепловое расширение и теплопроводность твердого тела . . 191
Глава IV. Электроны в идеальном кристалле............ 196
§ 1. Общая постановка задачи. Адиабатическое приближение . . 196
§ 2. Метод Хартри —Фока................... 199
§ 3. Электрон в периодическом иоле.............. 206
§ 4. Понятие о положительных дырках почти заполненной валентной зоны......................... 217
§ 5. Приближение почти свободных (слабо связанных) электронов 221
§ 6. Зоны Бриллюэна..................... 225
§ 7. Приближение сильно связанных электронов........ 231
§ 8. Структура энергетических зон и симметрия волновых функций в простой кубической решетке и в кристалле сурмянис-
того индия........................ 246
§ 9. Группы волнового вектора для решетки типа германия . . . 253
§ 10. Спин-орбитальное взаимодействие и двойные группы .... 258
§ 11. Двойные группы в кристаллах InSb и Ge......... 266
§ 12. Спин-орбитальное расщепление в кристаллах InSb и_ Ge . . 272 § 13. Исследование спектра электронов (дырок) вблизи минимума
(максимума) энергии в зоне Бриллюэна (fc/9-метод)..... 276
§ 14. Симметрия, связанная с обращением времени........ 291
§ 15. Структура энергетических зон некоторых полупроводников . 299
Глава V. Локализованные состояния электрона в кристалле .... 304
§ 1. Функции Ванье. Движение электрона в поле примеси .... 304
§ 2. Локализованные состояния электрона в неидеальной решетке 311
§ 3. Экситоны........................ 318
§ 4. Поляроны......................... 325
Глава VI. Электрические, тепловые и магнитные свойства твердых
тел .......................... 336
§ 1. Металлы, диэлектрики и полупроводники.......... 336
§ 2. Статистическое равновесие свободных электронов в полупроводниках и металлах.................... 338
§ 3. Теплоемкость свободных электронов в металлах и полупроводниках ........................... 349
§ 4. Магнитные свойства вещества. Парамагнетизм газов и электронов проводимости в металлах и полупроводниках ...... 352
§ 5. Диамагнетизм атомов и электронов проводимости. Магнитные
свойства полупроводников ................. 361
§ 6. Циклотронный (диамагнитный) резонанс........... 372
§ 7. Контакт полупроводника с металлом. Выпрямление..... 380
§ 8. Свойства р—«-переходов.................. 387
§ 9. Генерация и рекомбинация носителей тока. Квазиуровни
Ферми........................... 394
Глава VII. Оптика полупроводников................ 398
§ 1. Дисперсионные соотношения Крамерса — Кронига...... 398
§ 2. Межзонное поглощение света, связанное с прямыми переходами ............................ 403
§ 3. Межзонные непрямые переходы............... 417
§ 4. Поглощение света в полупроводниках свободными носителями 426
§ 5. Поляритоны....................... 428
§ 6. Эффект вращения Фарадея................. 432
§ 7. Теория межзонного поглощения света в квантующем магнитном
поле............................ 436
§ 8. Поглощение света в полупроводниках в однородном электрическом поле (эффект Франца —Келдыша).......... 445
ОГЛАВЛЕНИЕ 5
Глава VIII. Кинетическое уравнение и время релаксации для электронов проводимости в кристаллах........... 454
§ 1. Явления переноса и кинетическое уравнение Больцмана . . . 454 § 2. Кинетическое уравнение для электронов в кристалле .... 463 § 3. Рассеяние электронов на акустических колебаниях решетки . 467 § 4. Время релаксации электронов проводимости в атомном полупроводнике и металле ................... 471
§ 5. Теория деформационного потенциала в кубических кристаллах
с простой зонной структурой......'.......... 476
§ 6. Рассеяние электронов проводимости в ионных кристаллах на
колебаниях решетки .................... 481
§ 7. Рассеяние электронов проводимости на заряженных и нейтральных атомах примесей.................... 488
Глава IX. Кинетические процессы (явления переноса) в полупроводниках ......................... 494
§ 1. Введение......................... 494
§ 2. Определение неравновесной функции для электронов проводимости в случае сферически-симметричной зоны....... 497
§ 3. Электропроводность невырожденных полупроводников с простой зонной структурой................... 502
§ 4. Термоэлектрические явления в невырожденных полупроводниках с простой зонной структурой ............. 506
§ 5. Гальваномагнитные явления в невырожденных полупроводниках с простой зонной структурой ............. 513
§ 6. Термомагнитные явления в невырожденных полупроводниках
с простой зонной структурой................ 520
§ 7. Явления переноса в полупроводниках с простой зоной при
произвольном вырождении................. 527
§ 8. Явления переноса в полупроводниках типа германия и кремния ............................ 533
§ 9. Явления переноса в полупроводниках со сферической непараболической зоной..................... №3
§ 10. Эффект «фононного увлечения» в полупроводниках..... 5з7
§11. Квантовая теория гальвано- и термомагнитных явлений в
полупроводниках...................... 565
Приложения..........,.....,....,.,..., 574
ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Настоящая книга предназначается в первую очередь для лиц, занятых экспериментальными исследованиями в области физики полупроводников. Она, вероятно, окажется полезной и для студентов физических специальностей.
Основное внимание в книге уделено вопросам колебаний кристаллической решетки, законам движения электрона в идеальном и возмущенном периодических полях, кинетическому уравнению и явлениям переноса (прохождению тока).
Для чтения книги требуется знакомство с математикой, квантовой механикой и статистической физикой в объеме программ физического факультета университета или физико-математического факультета политехнического института. При этом не обязательно детальное знакомство с этими курсами, но предполагается, что читатель способен разобраться в соответствующих параграфах учебных книг, если на них делается ссылка.
Особенностью книги является то, что в ней на основе этих простейших сведений все формулы выводятся и, как я надеюсь, достаточно подробно для того, чтобы сделать ее доступной указанному выше кругу лиц.
Некоторые математические выводы, более сложные и менее связанные с основным текстом, приведены в конце книги в приложениях.
Естественно, что подробный вывод основных соотношений при ограниченном объеме книги заставил отказаться от изложения ряда важных вопросов и от подробного сравнения теории с экспериментом.
Книга эта мною посвящена светлой памяти Абрама Федоровича Иоффе, по инициативе которого она была написана.
Выражаю искреннюю признательность редактору Г. Е. Пи-кусу за многочисленные замечания, во многом способствовавшие улучшению книги.
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
В новом издании книга выходит в значительно дополненном и переработанном виде.
Однако общие цели и предназначение книги остались прежними. Как и 1-е издание, 2-е адресовано в основном тому же кругу читателей — студентам физических специальностей и физикам-экспериментаторам. Это и определяет уровень знаний, необходимый для чтения книги.
Для 2-го издания написаны две новые главы: Элементы теории групп и симметрия кристаллов (гл. II) и оптика полупроводников (гл. VII); кроме того, переработаны старые параграфы и добавлены новые: §§ 6—10 гл. III, §§ 8—14 гл. IV, § 1 гл. V, § 9 гл. VI, §6 гл. VIII, §§ 2—6, 9, 11 гл. IX и др.
При необозримо возросшем объеме современной физики твердого тела выбор дополнительно включенного материала естественно носил субъективный характер.
Я по-прежнему старался излагать материал так, чтобы «читатель получил некоторое удовольствие от чтения книги и от нашего желания не приводить его в длительное замешательство при фразе «легко может быть показано»» (из предисловия П. Т. Ландсберга к книге Solid State Theory./ ed. by P. T. Lands-berg,—London, 1969).
Хотя объем книги возрос почти в•полтора раза, многие важные разделы теории полупроводников (сильные электрические поля, неупорядоченные полупроводники, оптика примесных центров, полупроводниковая электроника и др.) не смогли быть включены в книгу.
Поскольку книга является учебным пособием, в ней почти полностью отсутствуют ссылки на оригинальные работы. В соответствующих частях книги даны ссылки на рекомендуемые монографии и учебные пособия; частично они были использованы при работе над книгой. Кроме того, использован материал лекций по теории полупроводников, которые я читал в Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина и Ленинградском государственном университете им. А. А. Жданова.
Жеребцов И. П.
Цена: 150руб.
