Программа курса "Избранные вопросы теории твердого тела"
профессор, д.ф.-м.н. Г.Н. Шкердин

Движение электронов в кристалле. Различные приближения в теории твердого тела. Уравнение Блоха. Энергетические зоны. Квазиимпульс. Зоны Бриллюэна. Электроны и дырки.

Поведение электронов и дырок во внешних полях без учета рассеяния. Метод эффективной массы. Уравнение Шредингера для сгибающей волновой функции. Водородоподобная модель примесного центра. Примеси 3-й и 5-й групп в германии и кремнии. Понятие о примесных зонах.

Квантовый характер движения электронов и дырок в сильном магнитном поле. Уровни Ландау. Плотность состояния электронов. Осцилляции различных физических величин в зависимости от магнитного поля.

Явления переноса в полупроводниках и металлах. Понятие о функции распределения носителей заряда. Связь плотности электрического тока и плотности потока энергии с функцией распределения. Кинетическое уравнение для функции распределения. Интеграл столкновений. Время релаксации электропроводности. Решение кинетического уравнения для случая слабого электрического поля. Дрейфовая подвижность носителей заряда и ее температурная зависимость при различных механизмах рассеяния. Особенности вырожденного газа носителей.

Гальваномагнитные явления. Эффект Холла и магнетосопротивление. Кинетическое уравнение Больцмана для носителей заряда в скрещенных электрическом и магнитном полях. Слабые и сильные магнитные поля. Продольное магнетосопротивление.

Явления переноса при наличии градиента температуры. Теплопроводность, термоэдс, термомагнитные эффекты.

Механизмы рассеяния носителей заряда. Рассеяние носителей на колебаниях решетки. Взаимодействие носителей заряда с колебаниями решетки. Деформационный потенциал. Зависимость времени релаксации от энергии. Рассеяние на ионизированных примесях. Рассеяния на нейтральных примесях.

Горячие электроны. Время рассеяния энергии носителями заряда. Изменение симметричной части функции распределения в сильном поле. Электронная температура. Нелинейность вольтамперной характеристики полупроводников.

Литература.

А.И. Ансельм. Введение в теорию полупроводников. Гл. ред. ф/м "Наука", М., 1978 г.
В.Л. Бонч-Бруевич, С.Г. Калашников. Физика полупроводников. Гл. ред. ф/м "Наука", М., 1977 г.

© ИРЭ РАН   2005