6. Магнитоплазменные явления

1. Феноменологическая теория распространения света в кристалле, помещенном в магнитное поле. Волновое уравнение и уравнение Френеля. Нормальные волны в конфигурации Фарадея и в конфигурации Фойгта.

2. Эффект Фарадея на свободных электронах. Феноменологическая теория. Два варианта микроскопической теории: на основе уравнения движения электрона и на основе кинетического уравнения Больцмана. Сопоставление с экспериментальными данными для n-InSb. Эффект Фойгта на свободных электронах. Феноменологическая теория. Микроскопическая теория. Эксперимент.

3. Магнитоплазменное отражение в конфигурациях Фарадея и Фойгта. Теория и эксперимент.

7.Механизмы рекомбинации неравновесных носителей заряда

1. Рекомбинация носителей заряда в полупроводниках. Излучательная рекомбинация. Теория Ван-Русбрека-Шокли. Время жизни при излучательной рекомбинации, его зависимость от температуры, степени легирования, уровня возбуждения.

2. Межзонная рекомбинация Оже. Модель Битти и Ландсберга. Зависимость времени жизни от параметров материала, температуры, концентрации равновесных и неравновесных носителей заряда в n- и p-типах полупроводников.

3. Захват носителей заряда дефектами. Излучательный, фононный и оже-механизмы рекомбинации. Каскадный механизм Лэкса захвата носителей заряда мелкими примесями. Уточнение теории Абакумовым, Перелем, Яссиевич. Сравнение теории с экспериментом.

8.Основные уравнения теории полупроводниковых приборов

Соотношения Больцмана и Эйнштейна, уравнение плотности тока. Статистическая оценка силы тока. Уравнение непрерывности для электронов и для дырок, тепловая генерация и линейная рекомбинация. Ток смещения, квазистационарный ток. Упрощенная система уравнений теории.

9. Электронные процессы и контактные явления в полупроводниках

Слой Шотки, диффузионный потенциал. Барьерная емкость обедненного слоя. Время диэлектрической релаксации, радиус экранирования. Квазинейтральность и э.д.с. Дембера. Биполярная диффузия и дрейф. Встроенное поле неоднородного полупроводника. Время релаксации проводимости, длина свободного пробега. Термализация электронов, квазиуровни Ферми. Время жизни носителей. Длина диффузионного смещения, инжекция и экстракция носителей. Длина дрейфа и длина затягивания. Коэффициент инжекции, омический контакт. Эксклюзия и аккумуляция носителей вблизи низкоомного контакта.

10.Энергетические диаграммы полупроводников и полупроводниковых структур. Токи в структурах с р-n переходом

1. Классификация полупроводников и структур на их основе. Неоднородные полупроводники и гомоструктуры. Варизонные полупроводники. Гетероструктуры. Расчет потенциала в р-n гомо- и гетеропереходе. Энергетическая диаграмма контакта металл-полупроводник.

2. Составляющие тока в р-n переходе. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) идеального диода на р-n переходе (уравнение Шокли). Квазиуровни Ферми в тонком переходе. Тонкий переход при высоком уровне инжекции. ВАХ толстого перехода (р-i-п структуры). Пробой перехода. Емкость и переходная характеристика р-п перехода. Ток надбарьерной эмиссии и емкость идеального гетероперехода (теория Андерсона). Влияние неидеальности гетороперехода на его характеристики.

11.Биполярный транзистор. Поверхность полупроводника, полевые приборы

1. Распределение носителей и токов в транзисторной структуре. Параметры транзистора на низкой частоте. Схемы включения и максимальное усиление. Режимы работы транзистора, формулы Эберса-Молла. Способы повышения рабочей частоты транзистора, транзистор Эрли, дрейфовый транзистор. Лавинный триод, транзистор с коллекторной ловушкой. Тиристор.

2. Энергетические спектр электронов на поверхности. Потенциал и заряд поверхности. Проводимость приповерхностного слоя. Управление зарядом поверхностных состояний, эффект поля. Вольт-фарадная характеристика структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП). Приборы с зарядовой связью (ПЗС). ПЗС-матрица телевизионного типа. Семейство характеристик МДП-транзисторов.