Категории
Физика 
Лекция № 2 Магнитное поле в веществе. Диамагнетики Парамагнетики Ферромагнетики. просмотров - 521
Основы зонной теории твердого тела.Уравнение Шредингера для кристалла, одноэлектронное приближение. Зоны разрешенных значений энергии электрона в кристалле. Зоны Бриллюэна. Движение носителей заряда в кристалле под действием электрического поля, понятие эффективной массы, тензор обратной эффективной массы. Элементарная теория примесных состояний. Зонная структура некоторых полупроводников (германий, кремний, арсенид галлия).
Тепловые колебания атомов кристаллической решетки. Колебания и волны в простой и сложной одномерных решетках. Колебания и волны в трехмерной кристаллической решетке. Квантование колебаний кристаллической решетки. Фононы.
Упругие свойства кристаллов. Анализ упругих деформаций и напряжений. Модули упругости и уругие постоянные. Упругие волны в кубических кристаллах.
Лекция№1 Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Работа по перемещению проводников с током в магнитном поле.
АЛМАТЫ
| Т. Рысқұлов атындағы Қазақ экономикалық университеті Казахский экономический университет им. Т. Рыскулова |
Введение Краткий исторический обзор развития физики , значение полупроводниковых материалов в современной науке и технике. Предмет и содержание курса.
Статистика электронов и дырок в твердом теле. Функция распределения в статистике Ферми-Дирака. Плотность квантовых состояний. Концентрация электронов и дырок. Положение уровня Ферми и концентрация носителей заряда в собственном полупроводнике. Концентрация легких и тяжелых дырок в полупроводниках с вырожденными зонами (германий, кремний). Уравнение электронейтральности. Функция распределения носителей заряда по примесным состояниям. Температурная зависимость уровня Ферми и концентрации носителей заряда в полупроводнике, легированном однимтипом примеси, и в компенсированном полупроводнике. Вырожденные и частично вырожденные полупроводники.
Литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики : учеб. пособие в 3-х т. Т. 3 : Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц . - 8-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2007. - 320 с.
2. Савельев И.В. Курс общей физики : учеб. пособие в 3-х тт. Т. 1 : Механика. Молекулярная физика. - 8-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2007. - 432 с..
3. Савельев И. В. Курс общей физики. Уч. пособие для втузов. В 5 книгах. М. Астрель/ АСТ 2003 ᴦ.
4. Трофимова Т.И. Краткий курс физики : учебное пособие / Т. И. Трофимова. - 7-е изд. - М. : Высшая школа, 2009. - 352 с.
5. Трофимова Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач : учебное пособие / Т. И. Трофимова. - 2-е изд. - М. : КНОРУС, 2011. - 280 с.
6. Савельев И. В. Курс общей физики. Уч. пособие для втузов. В 5 книгах. М. Астрель/ АСТ 2003 ᴦ.
Кинетические явления в полупроводниках. Кинетическое уравнение Больцмана, приближение времени релаксации. Функция распределения электронов по энергиям в полупроводнике со стандартной зоной. Электропроводность невырожденного и вырожденного полупроводников со стандартной зоной. Проводимость многодолинного полупроводника. Температурная зависимость подвижности и электрической проводимости при различных механизмах рассеяния носителей заряда. Эффект Холла в полупроводниках со смешанной проводимостью. Магниторезистивный эффект. Термоэлектрические явления (термоэдс, эффекты Пельтье и Томсона)
Генерация и рекомбинация неравновесных носителей заряда. Равновесные и неравновесные носители заряда, квазиуровни Ферми. Скорость изменения концентрации носителей заряда в полупроводнике при биполярной генерации и межзонной рекомбинации. Изменение концентрации избыточных носителей заряда при включении и выключении внешнего ионизатора при низком и высоком уровне возбуждения, время жизни носителей заряда. Монополярная генерация, время релаксации Максвелла. Различные механизмы рекомбинации носителей заряда (излучательная, безизлучательная, ударная, плазменная и экситонная). Рекомбинация через рекомбинационные центры, зависимость времени жизни от положения уровня Ферми в полупроводнике и от температуры. Поверхностная рекомбинация, понятие о скорости поверхностной рекомбинации.
Литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики : учеб. пособие в 3-х т. Т. 3 : Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц . - 8-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2007. - 320 с.
2. Савельев И.В. Курс общей физики : учеб. пособие в 3-х тт. Т. 1 : Механика. Молекулярная физика. - 8-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2007. - 432 с..
3. Савельев И. В. Курс общей физики. Уч. пособие для втузов. В 5 книгах. М. Астрель/ АСТ 2003 ᴦ.
4. Трофимова Т.И. Краткий курс физики : учебное пособие / Т. И. Трофимова. - 7-е изд. - М. : Высшая школа, 2009. - 352 с.
5. Трофимова Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач : учебное пособие / Т. И. Трофимова. - 2-е изд. - М. : КНОРУС, 2011. - 280 с.
6. Савельев И. В. Курс общей физики. Уч. пособие для втузов. В 5 книгах. М. Астрель/ АСТ 2003 ᴦ.
Лекция № 3 Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Взаимная индукция и самоиндукция.
Диффузия и дрейф неравновесных носителей заряда в полупроводниках. Уравнение непрерывности. Соотношения Эйнштейна. Диффузия и дрейф неравновесных базовых носителей заряда, длина экранирования. Диффузия и дрейф избыточных небазовых носителей заряда в примесном полупроводнике, длина затягивания и диффузионная длина. Диффузия и дрейф неравновесных носителей заряда в полупроводнике, близком к собственному, коэффициент биполярной диффузии, биполярная дрейфовая подвижность.
Оптические свойства полупроводников. Спектр отражения и спектр поглощения оптического излучения. Собственное поглощение света͵ прямые и непрямые переходы. Экситонное поглощение, поглощение свободными носителями заряда, примесное и решеточное поглощение. Фоторезистивный эффект, квантовый выход, коэффициент усиления. Зависимость фототока от интенсивности света͵ кинетика фототока.
Магнитные свойства твердых тел. Магнитные свойства атомов. Классификация твердых тел по магнитным свойствам.Диамагнетизм. Классическая теория диамагнетизма. Циклотронный резонанс, его практическое применение. Парамагнетизм. Классическая и квантовая теории парамагнетизма, электронный и ядерный парамагнитный резонанс, его практическое применение. Ферромагнетизм. Роль обменного взаимодействия в возникновении ферромагнетизма. Доменная структура ферромагнитных тел. Антиферромагнетизм. Ферримагнетизм. Магнитные спектры вещества. Литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики : учеб. пособие в 3-х т. Т. 3 : Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц . - 8-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2007. - 320 с.
2. Савельев И.В. Курс общей физики : учеб. пособие в 3-х тт. Т. 1 : Механика. Молекулярная физика. - 8-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2007. - 432 с..
3. Савельев И. В. Курс общей физики. Уч. пособие для втузов. В 5 книгах. М. Астрель/ АСТ 2003 ᴦ.
4. Трофимова Т.И. Краткий курс физики : учебное пособие / Т. И. Трофимова. - 7-е изд. - М. : Высшая школа, 2009. - 352 с.
5. Трофимова Т.И. Краткий курс физики с примерами решения задач : учебное пособие / Т. И. Трофимова. - 2-е изд. - М. : КНОРУС, 2011. - 280 с.
6. Савельев И. В. Курс общей физики. Уч. пособие для втузов. В 5 книгах. М. Астрель/ АСТ 2003 ᴦ.