ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее учебное пособие создано на основе специального курса лекций по теории полупроводников, читавшегося автором для студентов-электрофизиков Белорусского государственного университета имени В. И. Ленина. Целесообразность его создания вытекает из того, что в настоящее время полупроводниковые электронные приборы нашли весьма широкое и разнообразное применение в различных областях техники, причем несомненно, что в дальнейшем область их технического применения будет все более расширяться. Поэтому для тех, кто имеет дело с полупроводниковыми приборами, но не специализируется в области теории полупроводников, очевидна необходимость понимания сущности электронных процессов, которые происходят в полупроводниках и определяют их специфические электрические свойства, использующиеся на практике в полупроводниковых приборах. Именно на такого читателя и рассчитано данное пособие, в котором с необходимой математической строгостью излагаются основные положения современной теории полупроводников и выводятся основные формулы, математически выражающие количественную зависимость электрических свойств и характеристик полупроводников от тех или иных факторов.
Следует отметить, что пособие не претендует на полное и всестороннее освещение всех вопросов, связанных с полупроводниковой электроникой. Так, в нем почти не затронуты вопросы, касающиеся механических, тепловых, оптических свойств полупроводников, вопросы кинетики электронных процессов в полупроводниках, различные диффузионные явления и др. Но те электрические свойства полупроводников и количественные закономерности явлений, которые наиболее часто встречаются и используются при работе с полупроводниковыми приборами, описываются достаточно подробно. Излагая теоретические основы
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр. Предисловие ......................,. 3
Глава 1. Классическая теория металлов
Основные представления теории Друде — Лоренца....... 5
Закон Ома с точки зрения теории Друде — Лоренца ..'.... 8 Ограниченность и внутренние противоречия теории Друде — Лоренца ........................... 10
Глава 2. Теория Зоммерфельда
Волновые свойства свободных электронов........... 13
Общая постановка квантовомеханической задачи........ 18
Постановка задачи в теории Зоммерфельда........... 20
Решение основной задачи в теории Зоммерфельда ....... 22 -
О числе возможных состояний электронов в металле...... 30 ,
Глава 3. Статистика Ферми — Дирака
Статистический метод в электронной теории.......... 34 |
Функция распределения Ферми — Дирака ........... 37
Распределение электронов металла по энергиям ...... . . 41
Невырожденный электронный газ............... 46
Энергия электронного газа и теплоемкость металлов...... 48
Контактная разность потенциалов..........'..... 50 *
Глава 4. Состояния электронов в периодическом силовом поле (
Постановка задачи...................... 52
Граничные условия и следствия из них . ,.......... 54 •;.
Спектр энергии электронов в кристалле ............ 59 -;
Учет условий периодичности волновой функции ........ 64 •
Энергетические уровни в трехмерном кристалле ........ 67
Общий вид волновой функции для трехмерного кристалла ... 70 ,{
Глава 5, Проводники, диэлектрики и полупроводники J
Свободные и связанные электроны в кристалле......... 79 J
Проводники и диэлектрики.................. 81 ?3
Полупроводники....................... 86 >"
Роль нарушений периодичности кристаллической решетки .... 92
Эффективная масса...................... 98
Глава 6. Статистика электронов в полупроводниках
Основные исходные положения................ 105
Беспримесный полупроводник................. 106
Примесный полупроводник .................. 111
Глава 7. Электропроводность полупроводников
Механизм электропроводности полупроводников ........ 116
Зависимость электропроводности полупроводников от температуры
и примесей......................... 121
Влияние электрического поля на электропроводность полупроводников .......................... 130
Влияние корпускулярных излучений на электропроводность полупроводников . ....................... 138
Глава 8. Контактные явления в полупроводниках
Термоэлектронная эмиссия..................' 140
, Контакт полупроводник — металл (с изолирующим промежутком) . 144
Контакт полупроводник — металл (без изолирующего промежутка) 148
' Различные случаи контактов полупроводников с металлами ... 153 Униполярный характер проводимости контактов полупроводник —
металл........................._,. . 157
Возникновение электронно-дырочного перехода при контакте
полупроводника с металлом................. 161
Полупроводники с электронно-дырочными переходами ..... 165
Глава 9. Термоэлектрические явления
Виды термоэлектрических явлений............... 175
Взаимная связь между термоэлектрическими явлениями..... 179
Определение коэффициентов термоэлектрических явлений .... 182
Глава 10. Фотоэлектрические явления в полупроводниках
Внешний фотоэффект..................... 187
Внутренний фотоэффект (фотопроводимость) .......... 192
Фотоэффект в электронно-дырочном переходе ......... 199
Глава 11. Влияние магнитного поля на свойства полупроводников
Эффект Холла........................ 203
Влияние магнитного поля на электропроводность полупроводников 20> Другие эффекты в полупроводниках, вызванные действием магнитного поля......................... 211
Ферриты........................... 215
Рекомендуемая литература............... 217
Цена: 150руб.
