Тема2. Статистика электронов и дырок.

.Понятие о фазовом пространстве. Понятие о функции распределения. частиц по состояниям в фазовом пространстве ;.определение средних величин ( непрерывный и дискретный спектры распределений); интегралы движений для замкнутых(равновесных) систем и связь между ними; распределение Гиббса, распределение Ферми-Дирака и принцип Паули, распределение Больцмана; химический потенциал, электрохимический потенциал, уровень Ферми в твердых телах.

Фазовый объем электрона, число состояний в в пространстве импульсов и энергий, плотность состояний на уровне Е_с и Е_v , cвязь между концентрацией носителей в зонах разрешенных состояний и уровнем Ферми в условиях вырождения и в его отсутствии..

Концентрация носителей на локальных уровнях и ее связь с уровнем Ферми.Уравнения электронейтральности и расчеты уровня Ферми для собственного и примесного полупроводников; нахождение уровня Ферми для полупроводника, содержащего одновалентные компенсирующие примеси; анализ поведения уровня Ферми для собственного и примесного полупроводников в условиях изменений температуры .

Сильнолегированные полупроводники.Вырождение и зависимость концентрации от уровня Ферми в вырожденных полупроводниках; хвосты плотности состояний и транспорт носителей в вырожденных полупроводниках.

Неупорядоченные системы,их метастабильность. Примеры неупорядоченных систем.. . Локализованные и нелокализованные состояния. Классификация локальных энергетических центров: мелкие и глубокие энергетические центры ( основные представления). Характерные механизмы переноса электронов в неупорядоченных системах. Термоактивированные прыжки. Край подвижности.

Аморфные полупроводники – частный случай неупорядоченных систем.

Л и т е р а т у р а

1.-Бонч-Бруевич и Калашников. Физика полупроводников, (1977), гл.5.

2.-Смит. Полупроводники, (1982), гл.4.

3.-Киреев. Физика полупроводников, ( ), гл. .

Тема3. Неравновесные системы.

Нарушения термодинамического равновесия носителей заряда в полупроводниках.Равновесные и стационарные состояния. .Генерация и рекомбинация электронов и дырок.

Постоянная времени релаксациисистемы к равновесному состоянию: линейная рекомбинация, квадратичная рекомбинация. Мгновенное значение времени жизни. Фотопроводимость образцов конечных размеров. Рекомбинация, прямые и непрямые переходы .Квазиуровень Ферми и корректность его использования..

Рекомбинация через однозарядные локальные центры (теория Шокли – Рида- - Холла): малый и большой уровни инжекции.

Л и т е р а т у р а

1.-Бонч-Бруевич и Калашников. Физика полупроводников, (1977), гл.7 и 9..

2. Смит. Полупроводники, Полупроводники, (1982), гл.12.

3.-Шалимова. «Физика полупроводников», (197 ), гл. .

Тема 4. Неоднородные полупроводники.

Флуктуации концентрации примеси в твердом теле и уровень Ферми. Диффузия и дрейф. Уравнение для полного тока. Связь подвижности и коэффициента диффузии: случаи невырожденных и вырожденных полупроводников. Возмущения вносимые электрическим полем в распределение носителей по энергии. Уравнение непрерывности в общем виде. Уравнение непрерывности для дырок и электронов. Уравнение Пуассона. Анализ уравнений для примесных полупроводниковв случае слабых электрических полей. Контакты и инжекция носителей тока: случаи слабых и сильных электрических полей. Движение носителей в собственных полупроводниках; амбмполярная диффузия и дрейф. Явления на контактах: инжекция, эксклюзия, аккумуляция; омический контакт.

Л и т е р а т у р а

1.-Бонч-Бруевич и Калашников. Физика полупроводников, (1977), гл.7 и 13.

2.-Шалимова. «Физика полупроводников», (197 ), гл. .