АННОТАЦИЯ
В последние годы возможности радио электроники и полупроводниковой техники значительно расширились в связи с использованием сильно легированных (вырожденных) полупроводников. Они являются основой важнейших приборов: туннельных диодов, лазеров, датчиков Холла и многих других. Физические явления в сильно легированных полупроводниках и их применение привлекают внимание широкого круга физиков, химиков и инженеров. Ни в Советском Союзе, ни за рубежом до сих пор не было монографии, обобщающей обширный материал, касающийся сильно легированных полупроводников. Настоящая монография восполняет этот пробел.
Книга предназначена для физиков, химиков и металлургов, исследующих свойства полупроводниковых материалов, а также для инженеров, занимающихся технологией изготовления полупроводниковых приборов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие Введение ...
Глава 1 . Энергетический спектр электронов в сильно легиро-
ванных полупроводниках ................... 1 1
§ 1.1. Предварительные замечания ............. 11
§ 1.2. Энергетический спектр электронов в легированном
полупроводнике (малый уровень легирования) .... 24 § 1.3. Энергетический спектр электронов в легированном
полупроводнике (большой уровень легирования) ... 31 Г л а в а 2. Статистическая физика носителей заряда в сильно
легированных полупроводниках ................ 41
§ 2.1. Предварительные замечания ............. 41
§ 2.2. Статистика Ферми — Дирака для свободных электро-
нов ............... ............. 46
§ 2.3. Статистика электронов и дырок в полупроводниках 53 § 2.4. Определение уовня Фем
Глав
уровня Ферми ............. 62
ерми ................... 70
а 3. Кинетические явления в сильно легированных полу-
проводниках .......................... 78
§ 3.1. Предварительные замечания ............. 78
§ 3.2. Механизмы рассеяния ................. 86
§ 3.3. Электропроводность и эффект Холла ......... 102
§ 3.4. Термоэлектрические явления и теплопроводность . . 138
§ 3.5. Термомагнитные явления ............... 168
§ 3.6. Изменение сопротивления полупроводника в магнит-
ном поле ......................... 179
§ 3.7. Особенности явлений переноса в полупроводниках
типа А"1 BV ....................... 200
Г л а в а 4. Оптические свойства сильно легированных полу-
проводников .......................... 203
§ 4.1. Поглощение света ................... 203
§ 4.2. Отражение света .................... 228
§ 4.3. Эффект Фарадея .................... 234
1'
Глава 5. Поведение легирующих примесей в сильно легированных полупроводниках .................. 239
§ 5.1. Предварительные замечания ............. 239
§ 5.2. Экспериментальные результаты исследования поведения примесей в сильно легированных полупроводниках .......................... 246
Глава 6. Получение сильно легированных полупроводников 278
§ 6.1. Устойчивость гладкого фронта кристаллизации . . . 278
§ 6.2. Некоторые особенности распределения примесей в
сильно легированных полупроводниках........ 290
§ 6.3. Структурные особенности сильно легированных полупроводников ....................... 303
§ 6.4. Получение сильно легированных монокристаллов . . 312
Глава 7. Некоторые применения сильно легированных полупроводников .......................... 316
§ 7.1. Туннельные диоды................... 316
§ 7.2. Полупроводниковые источники света......... 351
§ 7.3. Термоэлектрические устройства ........... 357
§ 7.4. Датчики Холла и магнетосопротивления, устойчивые
к ядерному излучению................. 360
§ 7.5. Тензометры....................... 363
Приложения........................ 366
П. 1. Численные значения функции распределения Ферми—
Дирака / = (1 +е-М*)~1................ 366
П.2. Таблица интегралов Ферми целочисленных индексов 366 П.З. Таблица интегралов Ферми дробного индекса в интервале 0 ^ц* s?20.................... 368
П.4. Таблица интегралов Ферми дробного индекса в интервале ~ 4 ^ (i* aS 0................... 375
П.5. Кинетические интегралы типа Фп............ 377
П.6. Кинетические интегралы типа <рл............ 387
и
П.7. Таблица значений---................ 390
"н. П.8. Таблица значений Холл-фактора............ 391
П.9. Таблица значений отношения интегралов 7^7*—^ ' ^
UMH1 > а>
П. 10. Таблица значений—т—tr-j—.............. 395
Ц
Литература
397
ПРЕДИСЛОВИЕ
В предлагаемой монографии сделана попытка обобщить экспериментальный и теоретический материал, посвященный исследованию свойств сильно легированных полупроводников. Развитие этих исследований было стимулировано в последние годы появлением большого числа разнообразных полупроводниковых приборов, использующих кристаллы с большим содержанием примесей. Одновременно выяснилось, что увеличение концентрации примесей позволяет глубже изучить уже известные процессы поведения носителей заряда (рассеяние, оптические переходы), и, кроме того, оказалось, что в сильно легированных полупроводниках возникают качественно новые физические явления (разрешенные состояния в запрещенной зоне, проявление индивидуальности примесей в кинетических эффектах, политропия — существование примесей в кристалле в нескольких формах и т. д.).
Изложение теоретических и экспериментальных данных, касающихся сильно легированных кристаллов, не может быть выполнено без сравнения с обычными слабо легированными или чистыми полупроводниками. С этой целью почти в каждой главе книги имеется первый параграф «Предварительные замечания», содержащий краткое освещение уже изложенных в литературе вопросов, относящихся к свойствам чистых беспримесных полупроводников.
Некоторые разделы книги (глава 5) в значительной мере дискуссионны, и развиваемые в этих разделах взгляды с течением времени неизбежно будут меняться, и соответственно книга будет стареть. Однако если пользование книгой ускорит наступление такой старости, то автор будет считать свою задачу выполненной.
Цена: 150руб.
