325

Зайцев ю.В., Мирошниченко а.Ю., Холодный д.С. Материалы и элементы электронной техники (физика процессов, строение и электрические характеристики)

2017

Оглавление

Введение 5

1. Структура и строение материалов 7

1.1. Основные кристаллические структуры 7

1.2. Структуры бинарных соединений типа АВ 14

1.3. Эффективные радиусы ионов и атомов 18

1.4. Геометрические пределы устойчивости структур с различными координационными числами 21

2. Процессы поляризации, диэлектрические потери 23

2.1. Комплексная диэлектрическая проницаемость 23

2.2. Уравнение электрического поля для изотропной среды 27

2.3. Электронная поляризация 33

2.4. Атомная и ионная поляризация 35

2.5. Ориентационная поляризация 36

2.6. Комплексная диэлектрическая проницаемость и уравнения Максвелла 37

2.7. Релаксационные потери 40

2.8. Физическая сущность диэлектрических потерь 42

3. Виды поляризация диэлектриков и диэлектрические потери 44

3.1. Виды поляризации 44

3.2. Простейшие схемы замещения диэлектриков с потерями 46

3.4. Тепловые виды поляризации 49

3.4. Механизмы упругой поляризации. 68

3.5. Решеточное поглощение и отражение 70

4. Представление диэлектриков с помощью эквивалентных схем 74

4.1. Двух- и трех- элементные эквивалентные схемы 74

4.3. Схемы замещения реальных элементов электрических цепей 92

4.4. Поверхностная и объёмная поляризация 93

4.4. Измерение ε и tgδ 102

5. Классическая теория проводимости металлов 108

5.1. Основные предположения проводимости по теории Друде 108

5.2. Статическая электропроводность металла 115

6. Теория электропроводности Зоммерфельда 120

6.1. Распределения Максвелла − Больцмана и Ферми − Дирака 120

6.2. Свойства электронного газа в основном состоянии 123

6.2.1. Электрон как волна 123

6.2.2. Математическое описание волн 124

6.2.3. Уравнение Шредингера и волновая функция 126

7. Электропроводность диэлектриков и полупроводников 136

7.1. Электропроводность диэлектрических и полупроводниковых материалов 136

7.2. Диэлектрические керамические материалы 138

7.2.1. Алюминия оксид 139

7.2.2. Нанокристаллические материалы 143

7.2.3. Применение наноразмерных сегнетоэлектрических материалов 147

7.2.4. Пористая пьезокерамика 153

7.3. Полупроводниковые материалы 156

7.3.1. Типы полупроводников 157

7.4.2. Методы роста 161

7.5. Ионная проводимость 167

7.5.1. Диффузия ионов в электрическом поле 168

7.6. Зонная теория твердого тела 171

7.6.1. Стационарное уравнение Шредингера 171

7.6.2. Электрон в бесконечно глубокой потенциальной яме 172

7.6.3. Структула энергетических зон 174

7.6.4. Адиабатическое приближение и валентная аппроксимация 176

7.6.5. Одноэлектронное приближение 177

7.6.6. Трансляционная симметрия зон Бриллюэна 179

7.7. Колебания кристаллической решетки. Фононы 186

7.8. Теплоемкость твердых тел 190

8. Плёночные резисторы и конденсаторы 195

8.1.Конструкции и основные характеристики резисторов 195

8.2.Основные характеристики резисторов 200

8.3. Обозначения и маркировка резисторов 204

8.4. Специальные виды резисторов. 208

8.5. Конденсаторы 210

8.5.1. Конденсаторы с оксидным диэлектриком 212

8.5.2. Конденсаторы с органическим диэлектриком 212

8.6. Области использования конденсаторов 213

9. Коррозионная стойкость металлов 218

9.1. Виды коррозионных процессов 218

9.2. Физика процессов коррозии металлов 223

9.3. Образование продуктов окисления на поверхности металла 224

9.4. Основные стадии коррозии металлов 227

9.5. Адсорбция газов на поверхности металлов 228

9.6. Адсорбция кислорода на поверхности металла и образование оксида 231

9.7. Плёнки на поверхности металлов 233

9.8. Кинетика газовой коррозии металлов 236

9.9. Линейный закон роста плёнок 237

9.10. Параболический закон роста пленок 238

9.11. Сложные законы роста пленок 239

9.12. Оксидные пленки на поверхности металла 241

9.13. Механизм химической коррозии 242

9.14. Влияние внутренних и внешних факторов на скорость газовой коррозии 247

9.14.1. Влияние состава плёнки 247

9.14.2. Влияние температуры 249

9.14.3. Влияние давления и состава газа 250

9.15. Теории жаростойкого легирования 253

10. Металлические сплавы 257

10.1. Образование сплавов 257

10.2. Строение сплавов 266

10.3. Твердые растворы 269

10.4. Строение и свойства железоуглеродистых сплавов 274

10.5. Строение и свойства железа 275

10.6. Компоненты и фазы в сплавах системы ⁽железо−углерод) 276

11. Магнитные материалы 280

11.1. Магнитные свойства твердых тел 282

11.1.1. Диамагнетики 286

11.1.2. Парамагнетизм 287

11.1.3. Ферромагнетики. Антиферромагнетики 288

11.2. Доменная структура 293

11.3. Намагничивание 295

11.4. Магнитострикция и термострикция 298

11.5. Ферримагнетизм. Ферриты 299

11.6. Процесс намагничивания. 308

11.6.1 Движение доменной стенки 308

11.6.2. Взаимодействие намагниченности с магнитным полем 309

11.6.3. Динамические эффекты процесса намагничивания 317

11.6.4. Перминвар - эффект 317

11.6.5. Магнитное последействие 318

11.7. Частотная зависимость магнитной проницаемости 320

Литература 323