ОТ РЕДАКЦИИ
Предлагаемая в русском переводе небольшая книга* английского физика Райта знакомит читателей с основами физики полупроводников и с их электрическими свойствами; кроме того, в ней дано описание некоторых технических применений полупроводников.
Несмотря на сжатый объем, эта книга знакомит читателя • с современным состоянием проблемы. При этом автору' удалось сравнительно удачно сочетать научную строгость -с популярностью изложения.
Книга состоит из восьми глав. В гл. 1 излагается простейшая теория электронов в металле. Наряду с электропроводностью металла здесь довольно подробно рассматриваются термо- и фотоэлектронная эмиссия из металла, влияние внешнего электрического поля и адсорбированного слоя на работу выхода и природа контактной разности потенциалов.
В гл. 2 излагаются основы зонной теории. Здесь рассматриваются образование зон, особенности зонной структуры металлов, полупроводников и диэлектриков, дается представление об электронном и дырочном полупроводниках. Подробно рассмотрен вопрос об образовании ? примесных " уровней в полупроводнике как при внедрении чужеродных атомов различной валентности, так и при образовании вакантных мест в решетке.
, В гл. 3 автор рассматривает термо- и фотоэлектронную эмиссию из полупроводников, а гл. 7 и 8 специально -посвящены термо- и фотокатодам.
В гл. 8 рассматриваются свойства и технология изготовления Sb — Zn- и Cs2O — Ag — Cs-фотокатодов.
Многие вопросы, связанные с физикой полупроводников, освещены в книге сравнительно подробно, например первичная и вторичная эмиссия электронов полупроводниками ,
(гл. 3 и 5). Вместе с тем недостаточное внимание уделено ^контактным явлениям (гл. 6) на границе полупроводников, •'"; играющим фундаментальную роль в их радиотехнических применениях; кроме того, почти не освещены вопросы, связанные с кинетическими процессами, а именно: электропроводность,
• фотопроводимость, эффект Холла, термоэлектрические явления (гл. 4) и т. д., которые определяют целый ряд важиых применений полупроводников в современной технике.
В английском издании книги отдельные места текста ^изложены недостаточна ясно; имеются неточности и отдельные ошибки. В связи с этим в русское издание внесены по-;' яснения, исправления и добавления, в существенных случаях оговоренные в подстрочных примечаниях; кроме того, даны :••' также дополнения к спискам литературы (отмечены звездоч-•кой).
. Книга Райта будет полезным пособием для широкого круга инженеров, работающих в области технических применений полупроводников и желающих ознакомиться с осно-
* вами физики этого класса твердых тел. Она может оказаться интересной и для специалистов-физиков.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящей книге дано элементарное изложение свойств полупроводников, причем особое внимание уделено теории прохождения электрического тока через полупроводник и через границу полупроводника с другим полупроводником, металлом или вакуумом. Теория этого вопроса изложена почти исключительно в оригинальных работах или специальных обзорах, поэтому можно надеяться, что предлагаемое элементарное изложение будет полезно для студентов, занимающихся электронной физикой твердого тела. Вопросы практического приложения и экспериментальные результаты упоминаются лишь кратко, с указанием соответствующей литературы, так как центральное место отведено основным вопросам теорий.
Выражаю благодарность многочисленным сотрудникам исследовательской лаборатории фирмы „Дженерал электрик* за помощь при написании этой книги. Особо я хочу поблагодарить В. Дж. Френсиса, прочитавшего рукопись и сделавшего ряд замечаний, а также мою жену за ее помощь в подготовке рукописи.
Д. Райт.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От редакции..............'..... 5
Предисловие.............'...... 7
.Глава 1. ЭЛЕКТРОНЫ в МЕТАЛЛЕ . . ........ 9
§ 1. Введение................. 9
§ 2. Потенциальная энергия электронов в твердом теде ...........'...... 9
§ 3. Статистика Ферми — Дирака........ 12
§ 4. Электропроводность............ 15
§ 5. Термоэлектронная эмиссия......... 17
§ 6. Фотоэлектронная эмиссия.......... 19
§ 7. Работа выхода............... 20
§ 8. Адсорбированные слои........... 22
§ 9. Потенциальный барьер........... 25
§ 10. Контактная разность потенциалов...... 27
§ 11. Влияние внешнего поля.......... 29
§ 12. Пространственный заряд .......... 30
Литература................. 31;
Г л а в а 2. ЭЛЕКТРОНЫ в КРИСТАЛЛЕ.......... 33
§ 1. Зонная структура электронных уровней . .
§ 2. Полупроводники.............. 4
§ 3. Электропроводность полупроводников ... 5
§ 4. Окись никеля...............
§ 5. Окись железа............... S
§ 6. Поликристаллические тела.........
§ 7^ Практическое применение. Термисгоры .• . 6
ЛЯ?ераТУра • ••• г • г t 1 ,..,....,
Глава 3. эмиссия ЭЛЕКТРОНОВ_С ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУ.
ПРОВОДНИКА................ 63
§ 1. Контактная разность потенциалов..... 63
§ 2. Термоэлектронная эмиссия......... 66
§ 3. Работа выхода.............. . 68
- §.' 4. Поверхностные состояния......., . 70
§ 5. Принцип Франка — Кондона........ 71
§ 6. Фотоэлектронная эмиссия......... 72
§ 7. Фотопроводимость............. 73
§ 8. Ускоряющее поле............. 77
§ 9. Адсорбированные слои........... 78
Литература................. 81
Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ
в ПОЛУПРОВОДНИКЕ............ 82
§ 1. Эффект Холла............... 82
§ 1. Термоэлектродвижущая сила........ 86
§ 3. Ионная электропроводность........ 88
§ 4. Практические применения......... 89
Литература................. 90
Глава 5. ВТОРИЧНАЯ эмиссия............ 91
§ 1.. Предварительные замечания ........ 91
§ 2. Теория вторичной эмиссии в металлах ... 93
§ 3. Глубина образования вторичных электронов 97
§ 4. Вторичная эмиссия диэлектриков..... 98
§ 5. Вторичная эмиссия полупроводников .... 102 § 6. Влияние адсорбированных слоев на коэффициент вторичной эмиссии.......... 107
§ 7. Интерметаллические соединения...... 108
§ 8. Эффект Малтера.............. 109
§ 9. Методы уменьшения коэффициента вторичной
эмиссии.................. ПО
§'10. Кристаллические счетчики........ . 110
Литератур-а . •............... 113
Г, л а в а 6. КОНТАКТ МЕТАЛЛА с ПОЛУПРОВОДНИКОМ . . 114 § 1. Равновесие при .хорошем" и .идеальном"
контактах...............• • Н4
§ 2. Электрический ток через .хороший" и »иде-
§ 3. Равновесие при толстой изолирующей пленке 118
§ 4. Ток через толстую изолирующую пленку . . 119
§ 5. Практические применения. Транзисторы ... 121
§ 6. Плоский диод с р—п-переходом...... 125
§ 7. Плоский триод. . . . ;.......... 127
§. 8. Фототранзистор............... 129
^Литература .................... 130
Г л а в а 7. ТЕРМОЭЛЕКТРОННЫЕ КАТОДЫ...... . 131
§ 1. Общие замечания............. 131
§ 2. Оксидный катод.............. 134
§ 3. Ториевые покрытия............. 145
Литература.. . .' . . ... . . . . . . . . 146
Глава 8. ФОТОКАТОДЫ................ 148
Литература.................... 154
Библиография.................. 155
Цена: 150руб.