Физика полупроводников. Учебное пособие для вузов, М., «Энергия»" 1971. . 312 с. с илл.
В книге изложены основные вопросы по физики полупроводников. В ней рассмотрена элементарная теория проводимости и модельные представления о механизме проводимости полупроводников, даны основы зонной теории полупроводников, изложена статистика электронов и дырок, рассмотрены механизмы рассеяния носителей заряда, генерация и рекомбинация носителей, диффузия и дрейф неравновесных носителей заряда, а также изложены контактные и поверхностные явления в полупроводниках, оптические и фотоэлектрические свойства полупроводников.
Книга предназначена для студентов вузов - и может быть полезна инженерно-техническим работникам.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................................' . . 6
Наиболее часто встречающиеся обозначения ................ 7
Глава первая. Элементарная теория проводимости и эффект Холла
1-1. Классификация веществ по величине проводимости ......... 9
1-2. Модельные представления о механизме проводимости полупроводников................................... 14
1-3. Проводимость полупроводника..................... 21
1-4. Эффект Холла............................... 23
1-5. Эффект Холла для полупроводника со смешанной проводимостью 26
Глава вторая. Основы зонной теории полупроводников
2-1. Уравнение Шредингёра для кристалла.........,...... 28
2-2. Адиабатическое приближение и валентная аппроксимация '..... 30
2-3. Одноэлектронное приближение..................... 31
2-4. Приближение сильно связанных электронов............. 33
2-5. Число состояний в разрешенной зоне..........•....... 38
2-6. Зоны Бриллюэна............................. 42
2-7. Зависимость энергии электронов от волнового вектора у дна и потолка
энергетической зоны . . .....................'... 44
2-8. Движение электронов в кристадле под действием внешнего электрического поля............................... 47
2-9. Эффективная масса носителя заряда ,.....',..-.......... 51
2-10. Структура энергетических зон некоторых полупроводников .... 57
2-11. Элементарная теория локальных уровней. .............. 61
Глава третья. Статистика электронов и дырок в полупроводниках
3-1. Плотность квантовых состояний.................... 66
3-2. Функция распределения Ферми — Дирака............... 70
3-3. Степень заполнения примесных уровней............• . . • 72
3-4. Концентрация электронов и дырок...............».,. 74
3-5. Примесный полупроводник....................... 77
3-6. Собственный полупроводник....................... 82
3-7. Зависимость положения уровня Ферми от концентраций" примеси и
температуры для невырожденного полупроводника.......... 86
3-8. Зависимость положения уровня Ферми от температуры для невырожденного полупроводника с частично компенсированной примесью ... 93 3-9. Примесные зоны , . ........................... 96
Глава четвертая. Механизмы рассеяния носителей заряда в полупроводниках
4-1. Кинетическое уравнение Больцмана.................. 100
4-2. Равновесное состояние.......................... 105
4-3. Время релаксации......,.....,............... 105
1* 3
4-4. Эффективное сечение рассеяния. Типы центров рассеяния ...... 109
4-5. Рассеяние на ионах примеси........... -.....•....<.. 111
4-6. Рассеяние на атомах примеси и дислокациях............. 115
4-7. Тепловые колебания атомов одномерной решетки ........... 116
4-8. Тепловые колебания атомов трехмерной решетки. Статистика фононов . 126
4-9. Рассеяние на тепловых колебаниях решетки............. 132
Глава пятая. Кинетические явления в полупроводниках
5-1. Электропроводность полупроводников .,..'............. 139
5-2. Зависимость подвижности носителей заряда от температуры ...:<. 141
5-3. Эффект Холла ..................... . . ...... 146
5-4. Термоэлектрические явления...................... 151
5-5. Явления переноса в сильных электрических полях.......... 158
Глава шестая. Генерация и рекомбинация неравновесных носителей заряда
6-1. Равновесные и неравновесные носители заряда ............ 169
6-2. Биполярная световая генерация носителей заряда . . . . . . . . . . 172
6-3. .Монополярная световая генерация. Максвелловское время релаксации 174
6-4. Виды рекомбинации...............'..:..„...'... 175
6-5. Межзонная излучательная рекомбинация......... 0 ..... 176
6-6. Межзонная ударная рекомбинация................... 181
.6-7, Рекомбинация носителей заряда через центры захвата........ 183
6-8. Температурная зависимость времени жизни носителей заряда при
, рекомбинации через локальные уровни................ 190
6-9. Центры прилипания и центры- рекомбинации............. 192
Глава седьмая. Диффузия и дрейф неравновесных носителей заряда
7-1. Уравнение непрерывности........................ . 195
7-2. Диффузионный и дрейфовый токи................... 197
7-3. Соотношение Эйнштейна......................... 199
7-4. Диффузия и дрейф неравновесных носителей заряда в случае монопо-
лярной проводимости ....... \................... '200
7-5. Движение неосновных носителей заряда ................ 202
7-6. Биполярный коэффициент диффузии и биполярная дрейфовая подвижность . . .'.............................. 207
Глава восьмая. Контактные явления в полупроводниках
8-1. Полупроводник во внешнем электрическом поле ........... '210
8-2. Работа выхода . . .'................"............. 214
8-3. Контакт металл — металл. Контактная разность потенциалов , . . 216
8-4. Контакт металл — полупроводник .................... 219
8-5. Выпрямление на контакте металл — полупроводник. . . . .... .', 222
8-6. Диодная теория выпрямления................;..... 225
8-7. Диффузионная теория выпрямления.................. 228
8-8. Контакт электронного и дырочного полупроводников ....... 230
8-9. Выпрямление на р-п переходе..................... 234
8-10 Теория тонкого р-п перехода ;..................... 236
Глава девятая. Поверхностные явления
в полупроводниках ; .
9-1. Поверхностный потенциал ; . ............ . .......... 242
9-2. Эффект поля............................... 246
Q ч Поверхностная рекомбинация . . . >.................. 251
94 Влияние поверхностной рекомбинации на распределение .неравно-
весных носителей заряда.............• •.......... 254
Глава
десятая. Оптические свойства полупроводников
Ю-1 Спектр поглощения света....................... 256
10 2' Собственное поглощение света при прямых переходах...... . 257
10-3 Собственное поглощение света при непрямых переходах ...... 262
10-4 Экситонное поглощение света...................... 267
10-б' Поглощение света свободными носителями заряда ......... 269
10-б' Примесное поглощение........................... 273
Ш-7 Поглощение света решеткой..................... . 275
10-8 Зависимость положения края собственного поглощения от темпера- /
туры и давления ..... . . ..................... 275
10-9. Спонтанное и вынужденное излучение атомов............ 276
10-10. Люминесценция полупроводников................... 281
10-11. Мономолекулярное свечение твердых тел........'..'.».. 282
10-12. Рекомбинационное свечение полупроводников ............. 283
10-13. Релаксация фотолюминесценции полупроводников ......... 285
10-н! Температурное тушение люминесценции полупроводников . , . . . 287
10-15. Стимулированное излучение в полупроводниках ......... 288
Глава одиннадцатая. .Фотоэлектрические явления в. полупроводниках
11-1. Внутренний фотоэффект . ........................ 291
11-2. Фотопроводимость ..'/......................... 292
11-3. Релаксация фотопроводимости .....'................ 294
11-4. Фотопроводимость при наличии поверхностной рекомбинации и диффузии носителей заряда......................... 298
11-5. Примесная фотопроводимость...................... 301'
11-6. Эффект Дембера....... . . ...................... 302
11-7. Фотомагнитноэлектрический эффект.................. 304
11-8. Вентильная фотоэлектродвижущая сила................ 308
Цена: 150руб.