
книги из ГПНТБ / Крутецкий, И. В. Физика твердого тела учеб. пособие
.pdfОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.............................................................................................................. |
|
|
|
|
|
.. |
|
3 |
|||
|
|
Г л а в а |
1. Элементы |
квантовой механики |
и статистической |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
физики |
|
|
|
|
§ 1,1. Элементы квантовой механики • ............................................................. |
|
волновые свойства |
5 |
||||||||
|
1.1.1. Корпускулярные свойства излучения и |
— |
|||||||||
|
1.1.2. |
элементарных |
ч асти ц ........................................................................... |
|
|
|
|||||
|
Электрон в изолированном атоме и принцип П а у л и ................. |
|
8 |
||||||||
|
1.1.3. |
Уравнение |
Ш редингера........................................................................ |
м еханике |
|
11 |
|||||
|
1.1.4. |
Метод возмущений |
в квантовой |
|
14 |
||||||
|
1.1.5. |
Неточность в определении координаты и скорости движуще |
16 |
||||||||
|
1.1.6. |
гося |
электрона........................................................................................ |
|
|
|
|
||||
|
Электрон в потенциальной яме (пример на квантование энер |
17 |
|||||||||
|
1.1.7. |
гии |
электрона) . ......................... |
|
|
||||||
|
Прохождение микрочастицы через потенциальный барьер тун |
21 |
|||||||||
§ |
1.2. |
|
нельный |
эф ф ект |
............................ |
|
|
24 |
|||
Статистика электронов в твердых т е л а х .............................................. |
|
— |
|||||||||
|
1.2.1. Общие сведения из термодинамики и статистики.......................... |
|
|||||||||
|
1.2.2. |
Некоторые положения общей физической статистики . . . . |
|
27 |
|||||||
|
1.2.3. Статистическое |
распределение |
Ферми—Д и р а к а .......................... |
|
34 |
||||||
|
|
Г л а в а |
2. |
Полупроводники и зонная теория твердых тел |
|
|
|||||
§2. 1. |
Движение электрона в периодическом поле кр и стал л а................. |
39 |
— |
||||||||
|
2.1.1. |
Образование энергетических зон (качественное рассмотрение) |
|||||||||
|
2.1.2. |
Движение электрона в периодическом поле кристалла . . . . |
46 |
40 |
|||||||
§ 2.2. |
Понятие об эффективной массе носителей т о к а .................................. |
— |
|||||||||
|
2.2.1. |
График функции Е = Е (к) для электрона в кристалле . . . |
|
||||||||
|
2.2.2. |
Эффективная масса |
электрона........................ |
|
|
49 |
|||||
§ |
2.2.3. |
Дырки как другой вид носителей т о к а .............................................. |
|
|
51 |
||||||
2.3. |
Понятие об уровне химического потенциала, уровне Ферми . . . |
— |
55 |
||||||||
|
2.3.1. Проводники, изоляторы и полупроводники............................. |
58 |
|||||||||
§ |
2.3.2. |
Понятие об уровне |
Ферми .............................................................. |
|
|
|
|||||
2.4. |
Дефекты в кристаллической решетке и локальные уровни. Собст |
62 |
|||||||||
|
|
венная и примесная проводимость полупроводников ..................... |
|
||||||||
|
2.4.1. Дефекты в |
кристаллической р еш етке............................................... |
|
. |
— |
||||||
§ |
2.4.2. |
Собственная и примесная проводимость полупроводников . |
65 |
||||||||
2.5. |
Длина свободного пробега электрона в кристалле и его подвиж |
68 |
|||||||||
§ |
2.6. |
ность ....................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
||
Основные понятия в теории диффузии носителей тока в полупро |
73 |
||||||||||
|
|
водниках |
........................................................................................................ |
|
т о к |
|
|
|
|||
|
2.6.1. Диффузионный |
|
|
|
— |
||||||
|
2.6.2. |
Рекомбинация носителей тока и их диффузионная длина . . . |
|
76 |
|||||||
|
2.6.3. |
Поверхностная |
рекомбинация носителей |
тока . . . . . . . |
|
80 |
|||||
|
Г л а в а 3. |
Кристаллическая решетка |
твердых |
тел |
|
|
|||||
§3. 1. |
Силы связи и внутренняя структура твердых т е л .................................. |
|
82 |
||||||||
|
3.1.1. Силы связи в кристаллах....................................................................... |
|
|
|
— |
||||||
|
3.1.2. |
Ячейки кристаллической решетки. Индексы узлов, направле |
84 |
||||||||
|
|
|
ний и плоскостей реш етки ................................................................... |
|
|
|
180
§ |
3.2. |
Кристаллическая решетка твердого тела и расчет ее параметров |
. |
88 |
||||||||||
|
3.2.1. |
Общие |
|
положения................................................................... |
|
|
|
.... |
. |
—. |
||||
|
3.2.2. |
Расчет параметров кубических решеток и решетки алмаза . |
. |
90 |
||||||||||
|
3.2.3. |
Расчет плотности кристаллов ........................................................... |
|
|
95 |
|||||||||
|
|
|
Г л а в а |
4. |
Металлы |
и общие свойства твердых тел |
|
|
||||||
§4. 1. Электропроводность металлов |
и явление |
сверхпроводимости . |
. |
96 |
||||||||||
|
4.1.1. |
Классическая теория электропроводности для свободных элек |
— |
|||||||||||
|
|
|
тронов |
в |
м етал л е .................................................................................... |
квантовой теории электропроводности |
||||||||
|
4.1.2. Основные |
положения |
98 |
|||||||||||
|
4.1.3. |
металлов |
|
................................................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
§ |
Явление сверхпроводимости м еталлов............................................. |
|
|
101 |
||||||||||
4.2. |
Тепловые свойства твердыхт е л .................................................................. |
|
|
|
104 |
|||||||||
|
4.2.1. |
Теплопроводность металлов и закон Видемана—Франца . . . |
|
— |
||||||||||
§ |
4.2.2. |
Теплоемкость твердых тел и закон Дюлонга и Пти ................. |
106 |
|||||||||||
4.3. |
Магнитные свойства твердыхт е л .............................................................. |
|
|
|
113 |
|||||||||
|
4.3.1. |
Магнитные |
свойства |
ато м о в .......................................................... |
|
|
........ |
117 |
||||||
|
4.3.2. |
Диамагнетизм |
т е л .................................................................................. |
|
|
|
|
|
||||||
|
4.3.3. |
Парамагнетизм |
т е л ............................................................................. |
|
|
|
|
|
120 |
|||||
§ |
4.3.4. |
Ферромагнитные |
т е л а ......................................................................... |
|
|
|
|
127 |
||||||
4.4. |
Эффект Холла в металлах и полупроводниках................................. |
|
131 |
|||||||||||
|
4.4.1. |
Механизм эффекта Холла в металлах и полупроводниках . |
. |
— |
||||||||||
|
4.4.2. |
Использование |
эффекта Х о л л й ......................................................... |
|
|
|
135 |
|||||||
|
Г л а в а 5. |
Основы теории |
контактных явлений |
|
|
|
||||||||
§5. 1. |
Определение для полупроводников концентрации носителей тока |
136 |
||||||||||||
|
|
и |
уровня |
Ф ер м и |
.......................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|||
|
5.1.1. |
Формулы для равновесной концентрации носителей тока в по |
— |
|||||||||||
|
5.1.2. |
лупроводнике |
.............................................................. |
|
Ф ер м и |
|
; . . . |
|
||||||
|
Определение уровня |
|
|
|
140 |
|||||||||
§ |
5.1.3. |
Понятие |
о |
квазиуровнях |
Ф ер м и ..................................................... |
разность |
потенциалов |
|
146 |
|||||
5.2. |
Термоэлектронная |
эмиссия и |
контактная |
|
148 |
|||||||||
|
5.2.1. |
Термоэлектронная |
эм иссия.......................................................... |
|
|
........ |
152 |
|||||||
§ |
5.2.2. |
Контактная |
разность |
потенциалов................................................. |
теории |
полупроводни |
||||||||
5.3. |
Основные |
уравнения феноменологической |
155 |
|||||||||||
§ |
5.4. |
ков ................................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Контакт металла с полупроводником..................................................... |
|
|
|
159 |
||||||||||
|
5.4.1. Различные |
случаи |
ко н такта................................................. |
|
|
|
— |
|||||||
|
5.4.2. Расчет толщины приконтактного слоя в полупроводнике на |
161 |
||||||||||||
|
5.4.3. |
границе |
с металлом .............................................................................. |
|
|
|
|
|
||||||
§ |
Выпрямляющий контакт металла с полупроводником . . . |
. 165 |
||||||||||||
5.5. |
Электронно-дырочный |
переход ................................................................. |
|
|
|
166 |
||||||||
|
5.5.1. Образование р—п перехода............................................................... |
|
у . |
|
— |
|||||||||
|
5.5.2. |
Исследование р—п п ерехода.................................................. |
|
170 |
5.5.3.Расчет толщины р—п перехода при отсутствии внешнего поля 172
5.5.4.Толщина р—п перехода при наличии внешнего напряжения . 175
Литература..................................................................................................................... |
179 |
ИРИНАРХ ВАСИЛЬЕВИЧ КРУТЕЦКИЙ
ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Редактор В. Матвеева
Техн. редактор А. Урицкая Корректор А. Дулькина
Сдано в набор 30/1 1974г. Подписано к печати 23/IV 1974г. М-07663 Тираж 5000 Бумага 60 X 901/16. Объем 11,5 п. л. Уч.-изд. л. 13. Зак. № 285 Цена 65 коп.
Ленинградская типография № 4 Союзполиграфпрома дри Государственном ко митете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, 196126, Ленинград, Ф-126, Социалистическая ул., 14
