Каталог сайтов arahus.com

В. Л. Бонч-Бруевич, С. Г. Калашников
Физика полупроводников

М.: Наука, 1977. 672 с.

На главную страницу | Теоретическая физика

Предисловие

Оглавление

Глава I. НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ

§ 1. Кинетические явления в полупроводниках

а. Электропроводность
б. Эффект Холла
в. Изменение сопротивления в магнитном поле
г. Термоэдс
д. Эффект Томсона
е. Эффект Пельтье
ж. Эффект Нернста — Эттингсгаузена
з. Эффект Риги — Ледюка
и. Продольные термомагнитные эффекты

§ 2. Время релаксации

§ 3. Элементарная теория гальваномагнитных явлений

а. Тензор электропроводности в магнитном поле
б. Угол Холла и постоянная Холла
в. Магнетосопротивление

§ 4. Смешанная проводимость

а. Эффект Холла
б. Магнетосопротивление

§ 5. Некоторые экспериментальные результаты

а. Электронная и дырочная проводимость
б. Собственная и примесная проводимость
в. Запрещенная энергетическая зона
г. Удельная электропроводность
д. Подвижности
е. Собственная концентрация электронов
ж. Магнетосопротивление

Глава II. ХИМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

§ 1. Кристаллические решетки

§ 2. Электронная конфигурация атомов

§ 3. Типы химической связи

а. Ионная связь
б. Гомеополярная связь
в. Ван-дер-ваальсовская связь

§ 4. Строение некоторых полупроводниковых кристаллов

а. Ионные кристаллы
б. Гомеополярные кристаллы
в. Кристаллы со смешанными связями

§ 5. Некристаллические полупроводники

а. Аморфные полупроводники
б. Жидкие полупроводники
в. Стеклообразные полупроводники

§ 6. Запрещенная зона энергий

§ 7. Полупроводниковые свойства и химическая связь

§ 8. Полупроводники с малой подвижностью

§ 9. Примесные атомы

§ 10. Вакансии и междоузельные атомы

§ 11. Дислокации

Глава III. ЭЛЕМЕНТЫ ЗОННОЙ ТЕОРИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА
I. ИДЕАЛЬНАЯ РЕШЕТКА

§ 1. Основные предположения

§ 2. Волновая функция электрона в периодическом поле

§ 3. Зоны Бриллюэна

§ 4. Энергетические зоны

§ 5. Метод сильно связанных электронов

§ 6. Закон дисперсии. Изоэнергетические поверхности

§ 7. Металлы и полупроводники

§ 8. Эффективная масса

§ 9. Зонная структура некоторых полупроводников

Глава IV. ЭЛЕМЕНТЫ ЗОННОЙ ТЕОРИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА
II. КРИСТАЛЛЫ ВО ВНЕШНИХ ПОЛЯХ. НЕИДЕАЛЬНЫЕ КРИСТАЛЛЫ

§ 1. Средние значения скорости и ускорения электрона в кристаллической решетке

§ 2. Электроны и дырки

§ 3. Движение носителей заряда в постоянном и однородном магнитном поле (классическая теория). Диамагнитный резонанс

§ 4. Метод эффективной массы

§ 5. Энергетический спектр носителя заряда в постоянном и однородном магнитном поле (квантовая теория)

§ 6. Движение и энергетический спектр носителей заряда в постоянном электрическом поле

§ 7. Мелкие примесные уровни в гомеополярном кристалле

Глава V. СТАТИСТИКА ЭЛЕКТРОНОВ И ДЫРОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

§ 1. Введение

§ 2. Распределение квантовых состояний в зонах

§ 3. Распределение Ферми — Дирака

§ 4. Концентрации электронов и дырок в зонах

§ 5. Невырожденные полупроводники

§ 6. Случай сильного вырождения

§ 7. Эффективная масса плотности состояний

§ 8. Плотность состояний в квантующем магнитном поле

§ 9. Концентрации электронов и дырок на локальных уровнях. Простые центры

§ 10. Многозарядные центры

§ 11. Распределение Гиббса

§ 12. Частные случаи

§ 13. Определение положения уровня Ферми

§ 14. Уровень Ферми в собственном полупроводнике

§ 15. Полупроводник с примесью одного типа

§ 16. Взаимная компенсация доноров и акцепторов

§ 17. Компенсированные полупроводники

§ 18. Определение энергетических уровней примесных атомов

а. Многозарядные акцепторы в полупроводнике п-типа
б. Многозарядные акцепторы в полупроводнике р-типа
в. Многозарядные доноры в полупроводнике п-типа
г. Многозарядные доноры в полупроводнике р-типа

Глава VI. ЯВЛЕНИЯ В КОНТАКТАХ (МОНОПОЛЯРНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ)

§ 1. Потенциальные барьеры

§ 2. Плотность тока. Соотношение Эйнштейна

§ 3. Условия равновесия контактирующих тел

§ 4. Термоэлектронная работа выхода

§ 5. Контактная разность потенциалов

§ 6. Распределение концентрации электронов и потенциала в слое объемного заряда

§ 7. Длина экранирования

§ 8. Обогащенный контактный слой в отсутствие тока

§ 9. Истощенный контактный слой

§ 10. Токи, ограниченные пространственным зарядом

§ 11. Выпрямление в контакте металл-полупроводник

§ 12. Диффузионная теория

§ 13. Сравнение с экспериментом

Глава VII. НЕРАВНОВЕСНЫЕ ЭЛЕКТРОНЫ И ДЫРКИ

§ 1. Неравновесные носители заряда

§ 2. Время жизни неравновесных носителей заряда

§ 3. Уравнения непрерывности

§ 4. Фотопроводимость

§ 5. Квазиуровни Ферми

§ 6. Электронно-дырочные переходы

§ 7. Обнаружение неравновесных носителей заряда

§ 8. Амбиполяркая диффузия и амбиполярный дрейф

§ 9. Длины диффузии и дрейфа

§ 10. n+-n- и p+-p-переходы

Глава VIII. ВЫПРЯМЛЕНИЕ И УСИЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ ТОКОВ С ПОМОЩЬЮ p-n-ПЕРЕХОДОВ

§ 1. Статическая вольтамперная характеристика p-n-перехода

§ 2. p-n-переход при переменном напряжении

§ 3. Туннельный эффект в p-n-переходах. Туннельные диоды

§ 4. Биполярный полупроводниковый триод

§ 5. Гетеропереходы

Глава IX. СТАТИСТИКА РЕКОМБИНАЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ И ДЫРОК

§ 1. Различные типы процессов рекомбинации

§ 2. Темп рекомбинации зона-зона

§ 3. Время жизни при излучательной рекомбинации

§ 4. Рекомбинация через примеси и дефекты

§ 5. Нестационарные процессы

а. Монополярное возбуждение
б. Биполярное возбуждение

§ 6. Стационарные состояния

§ 7. Многозарядные ловушки

Глава X. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СОСТОЯНИЯ

§ 1. Происхождение поверхностных состояний

§ 2. Влияние поверхностного потенциала на электропроводность

§ 3. Эффект поля

§ 4. Некоторые эффекты, связанные с поверхностными состояниями

§ 5. Скорость поверхностной рекомбинации

§ 6. Влияние поверхностной рекомбинации на фотопроводимость

а. Стационарная фотопроводимость при объемной однородной генерации
б. Стационарная фотопроводимость при поверхностной генерации

§ 7. Затухание фотопроводимости в тонких пластинках и нитевидных образцах

§ 8. Зависимость поверхностной рекомбинации от поверхностного потенциала

§ 9. Ток насыщения диодов

Глава XI. ФОТОЭЛЕКТРОДВИЖУЩИЕ СИЛЫ

§ 1. Роль неосновных носителей

§ 2. Фотоэдс в однородных полупроводниках

§ 3. Объемная фотоэдс

§ 4. Вентильная фотоэдс

§ 5. Вентильные фотоэлементы

§ 6. Поверхностная фотоэдс

§ 7. Фотоэлектромагнитный эффект

Глава XII. КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ

§ 1. Малые колебания

§ 2. Нормальные координаты

§ 3. Частоты нормальных колебаний. Акустические и оптические ветви

§ 4. Вектор смещения

§ 5. Квантовомеханическое рассмотрение колебаний решетки

§ 6. Фононы

Глава XIII. ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ЯВЛЕНИЙ ПЕРЕНОСА

§ 1. Феноменологические соотношения

а. Носители заряда в постоянном и однородном слабом электрическом поле
б. Носители заряда в постоянном и однородном слабом температурном поле
в. Носители заряда в постоянных и однородных электрическом и магнитном полях

§ 2. Кинетические коэффициенты и функция распределения

§ 3. Кинетическое уравнение

§ 4. Термодинамическое равновесие. Принцип детального равновесия

§ 5. Малые отклонения от равновесия

§ 6. Интеграл столкновений в случае упругого рассеяния и изотропных изоэнергетических поверхностей. Время релаксации импульса

§ 7. Элементарные стационарные решения кинетического уравнения в случае малых отклонений от равновесия

а. Статическая электропроводность
б. Термоэдс и коэффициент Пельтье
в. Постоянная Холла и магнетосопротивление

§ 8. Носители заряда в слабом переменном электрическом поле

§ 9. Плазменные волны

Глава XIV. РАССЕЯНИЕ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В НЕИДЕАЛЬНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКЕ

§ 1. Постановка задачи. Теория возмущений

§ 2. Вероятность перехода. Условие применимости кинетического уравнения

§ 3. Энергия взаимодействия носителей заряда с фононами

а. Общие соображения
б. Взаимодействие носителей заряда с акустическими фононами; метод потенциала деформации
в. Взаимодействие носителей заряда с оптическими фононами в гомеополярном кристалле; метод потенциала деформации
г. Взаимодействие носителей заряда с оптическими фононами в гетерополярном кристалле
д. Взаимодействие носителей заряда с пьезоэлектрическими колебаниями решетки
е. Сводка формул

§ 4. Рассеяние носителей заряда фононами

§ 5. Рассеяние носителей заряда примесными атомами

§ 6. Подвижность, холл-фактор и термоэдс при различных механизмах рассеяния

§ 7. Одновременное действие нескольких механизмов рассеяния

Глава XV. АКУСТО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ

§ 1. Предварительные замечания

§ 2. Взаимодействие упругих волн с электронами проводимости

§ 3. Упругие волны в пьезодиэлектриках

§ 4. Упругие волны в пьезоэлектрических полупроводниках

§ 5. Электронное поглощение и усиление ультразвуковых волн

§ 6. Акусто-электрический эффект

§ 7. Случай ql>>1

§ 8. Усиление тепловых флуктуаций

§ 9. Заключительные замечания

Глава XVI. ГОРЯЧИЕ ЭЛЕКТРОНЫ

§ 1. Нагрев электронного газа

§ 2. Симметричная и антисимметричная части функции распределения

§ 3. Уравнения баланса

§ 4. Электронная температура

§ 5. Роль неупругости рассеяния

§ 6. Зависимость подвижности и концентрации носителей заряда от напряженности поля

§ 7. Дифференциальная проводимость

§ 8. Флуктуационная неустойчивость

§ 9. Электрические домены и токовые шнуры

§10. Движущиеся и статические домены

Глава XVII. ПРОБЛЕМЫ ОБОСНОВАНИЯ ЗОННОЙ ТЕОРИИ И ЗАДАЧИ, ВЫХОДЯЩИЕ ЗА ЕЕ РАМКИ

§ 1. Три вопроса к зонной теории

§ 2. Адиабатическое приближение

§ 3. Приближение малых колебаний

§ 4. Роль колебаний решетки. Полярон

§ 5. Метод самосогласованного поля

§ 6. Электроны и дырки как элементарные возбуждения многоэлектронной системы в полупроводнике

§ 7. Экситон

а. Решения, принадлежащие непрерывному спектру
б. Решения, принадлежащие дискретному спектру

§ 8. Мелкие локальные уровни при учете экранирования примесных центров

§ 9. Механизмы рекомбинации

Глава XVIII. ОПТИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВ

§ 1. Поглощение и испускание света полупроводниками. Феноменологические соотношения

а. Непоглощающая среда
б. Слабое поглощение волны достаточно большой частоты

§ 2. Механизмы поглощения

§ 3. Поглощение и отражение электромагнитных волн газом свободных носителей заряда

§ 4. Коэффициенты поглощения и излучения при оптических переходах зона-зона

§ 5. Прямые и непрямые переходы

§ 6. Полупроводниковые лазеры

§ 7. Коэффициенты поглощения при прямых переходах. Комбинированная плотность состояний

§ 8. Критические точки

§ 9. Непрямые переходы

§ 10. Электрооптика

§ 11. Модуляционная спектроскопия

§ 12. Магнетооптика

а. Магнетоплазменные эффекты
б. Междузонные переходы в квантующем магнитном поле

Глава XIX. СИЛЬНО ЛЕГИРОВАННЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ

§ 1. Примесные уровни и примесные зоны

§ 2. Особенности сильно легированных полупроводников

§ 3. Иерархия энергий

§ 4. Плотность состояний

§ 5. Хвост плотности состояний

§ 6. Междузонные оптические переходы в сильно легированных полупроводниках

§ 7. Некристаллические полупроводники

ПРИЛОЖЕНИЯ

I. К доказательству теоремы Блоха
II. Интегралы с функциями Блоха
III. Таблица значений интеграла Φ½
IV. Дельта-функция
V. Рекомбинация через многозарядные ловушки
VI. Интеграл поверхностной проводимости
VII. Диффузия неравновесных носителей заряда в магнитном поле
VIII. Вычисление суммы (ХП. 2.6)
IX. Вывод условия ортогональности (ХП. 2.11)
X. Переход от суммирования по дискретным компонентам квазиимпульса к интегрированию
XI. Гамильтониан взаимодействия электронов с акустическими фононами
XII. Потенциал заряженного центра при учете экранирования свободными носителями заряда
ХШ. Усреднение по координатам примесных атомов
XIV. Теорема об интеграле от периодической функции
XV. Интегралы с функцией Ферми в условиях сильного вырождения

Литература

Основные обозначения