Физика (Магнетизм)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF5_9_Sverkhprovodimost_Poluprovodniki_Yavlenia

Литература

Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика для средних специальных учебных заведений: Учеб. – 5-е изд., перераб. – М.: Наука. Гл. ред.

физ.-мат. лит., 1987. – 512 с., §§21.1-21.4.

Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1977. – 592 с., §§151153.

Павленко Ю.Г. Начала физики: Учебник. – 2-е изд. перераб. и доп.

– М.: Издательство « Экзамен», 2005. – 864 с. (Серия « Учебник»). – ISBN 5-472-00463-2, §4.6.1.

Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие. В 3-х т. Том 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твёрдого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – 3-е изд., испр. – М.:

Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. – 320 с., ил., §57.

Сивухин Д.В. Электричество: Учебное пособие. – 2-е изд., испр. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. – (Общий курс физики). – 688 с., §§100,102,108.

Смит Р. Полупроводники / Пер. с англ. – 2-е изд. – М., 1982.

Френкель Я.И. Собр. избр. тр., II. – М.-Л.: Издательство АН СССР, 1958.

5.9.3. Статистика Ферми–Дирака;; зоннаязонная теория твёрдого тела; Ферми-энергиянергия

Статистика Фéрми– Дирáка – квантовая статистика,

применяемая к системам тождественных частиц с полуцелым (в единицах ħ) спином. Такие частицы называются ферми-частицами или фермионами. К ним относятся, например, электроны, нуклоны, ядра с нечётным числом нуклонов.

Статистика Ферми– Дирака предложена итальянским физиком Энрико Фéрми (1901-54) в 1926 г. В том же году Дирáк выяснил её квантовомеханический смысл: волновая функция, описывающая систему из ферми-частиц, антисимметрична относительно перестановок координат и импульсов любой пары частиц.

Итало-американский физик-теоретик и экспериментатор

Энрико Фéрми (Enrico Fermi)

(29.9.1901–28.11.1954)

Зонная теория твёрдого тела

(Band theory)

Валентная зона – наивысшая из разрешённых энергетических зон электронов твёрдого тела, в которой при температуре 0 К все энергетические состояния заняты.

При Т > 0 К образующиеся в валентной зоне дырки участвуют в электропроводности.

Запрещённая зона (энергетическая щель) – область значений энергий в энергетическом спектре кристалла, которыми не могут обладать электроны или другие частицы.

Запрещённая зона отделяет одну разрешённую зону от другой. Наиболее важна запрещённая зона, отделяющая валентную зону от проводимости зоны, так как её ширина Еg определяет электрические и оптические свойства кристаллов. Вещества с Еg > 3 эВ обычно относят к диэлектрикам, с Еg < 3 эВ – к полупроводникам.

Энергетическая диаграмма полупроводника и электронные переходы зона-зона (1, 2) и донор-зона (3, 4)

Электронные переходы акцептор– валентная зона

Энергетические зоны на примере углерода

Энергетические зоны в твёрдых телах

Энергетические зоны в твёрдых телах

Электронные переходы в полупроводнике