Форма контроля: 7 семестр экзамен

зачет, экзамен

№ п/п	Виды учебных занятий	Количество часов
		7 семестр
1.	Всего часов по дисциплине	90
2.	Самостоятельная работа	18
3.	Аудиторных занятий	72
	в том числе: лекций	36
	семинарских (или лабораторно-практических) занятий	36

Содержание дисциплины

ТРЕБОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ ПРОГРАММЫ

Индекс	Наименование дисциплины и ее основные разделы	Всего часов
ОПД.Ф	теоретическая физика: Физика твёрдого тела и твердотельная электроника Основы зонной теории твердых тел, уравнения Шредингера для кристалла, приближения Борна-Оппенгеймера и Хартри-Фока, метод Кронига-Пенни. Зоны Бриллюэна, метод эффективных масс носителей заряда. Кинетическое уравнение Больцмана и его применение для рассмотрения кинетических явлений в твердых телах. Магнитные, плазменные, оптические и фотоэлектрические явления в твердых телах. Контактные явления на границе металл-полупроводник, диоды с барьером Шоттки. Полупроводниковые диоды и их функциональные возможности. Диоды для усиления и генерации СВЧ сигналов, фотодиоды, светодиоды, полупроводниковые квантовые генераторы. Биполярные и полевые транзисторы, динисторы и тиристоры, переключатели и элементы памяти на основе МДМ и МДП-структур, приборы с зарядовой связью. Интегральные микросхемы.	90

Примечание: если дисциплина устанавливается вузом самостоятельно, то в данной таблице ставится прочерк.

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

№ п/п	Название темы и ее содержание	Количество часов
		лекции	семинарские (лаб.-практ.) занятия
1	Элементы кристаллографии. Свойства обратной решетки.	2
2	Электронные состояния в кристалле. Блоховские состояния. Зона Бриллюэна. Закон дисперсии. Эффективная масса. Скорость электрона. Квазиимпульс электрона. Скорость изменения квазиимпульса. Полуклассическая модель динамики электронов в кристалле. Метод эффективной массы. Статистика носителей в полупроводниках. Функция плотности состояний. Концентрация носителей. Вырожденное и невырожденное распределение носителей. Приведенная плотность состояний. Поведение уровня Ферми с температурой: а) в собственном полупроводнике, б) в примесном полупроводнике. Явление компенсации. Примесные уровни. Примесные зоны. Экситоны.	6	6
3	Статистика электронов в металле. Зависимость уровня Ферми от температуры в металлах. Явления переноса. Функция распределения. Кинетическое уравнение Больцмана. Интеграл столкновений. Приближение времени релаксации. Время релаксации импульса. Механизмы рассеяния носителей. Электропроводность в полупроводниках. Зависимость подвижности от температуры. Электропроводность в металлах.	5	6

№ п/п	Название темы и ее содержание	Количество часов
		лекции	семинарские (лаб.-практ.) занятия
4	Неравновесные носители. Генерация и рекомбинация носителей. Уравнения кинетики. Механизмы генерации и рекомбинации. Время жизни носителей. Время релаксации энергии. Квазиуровни Ферми. Время релаксации Максвелла. Длина экранирования Дебая. Фотопроводимость, релаксация фотопроводимости. Чувствительность фотопроводимости, ее зависимость от длины волны. Явления неустойчивости в полупроводниках. Дрейфовая и концентрационная неустойчивость. Механизм междолинного перехода. Горячие электроны. Эффект Ганна.	5	6
5	Колебания решетки: модель Эйнштейна и модель Дебая. Акустические и оптические ветви колебаний. Квантование решеточных колебаний. Фононы. Закон дисперсии фононов в приближении Дебая. Решеточная теплоемкость. Закон Дебая для низких температур Взаимодействие фононов с электронами. Акустоэлектрический эффект. Механизм сверхпроводимости Бардина-Купера-Шриффера. Рассеяние электронов, рентгеновских и гамма квантов, нейтронов на кристаллической решетке. Структурный и атомный фактор. Условие Брэгга-Вульфа. Фононные и бесфононные процессы. Фактор Дебая–Валлера. Эффект Мессбауэра. Фактор Лэмба–Мессбауэра. Экспериментальные методы исследования фононного спектра.	8

№ п/п	Название темы и ее содержание	Количество часов
		лекции	семинарские (лаб.-практ.) занятия
6	Оптические свойства твердых тел. Коэффициент поглощения в полупроводниках (межзонные переходы). Прямые оптические переходы. Полупроводники с прямой зонной структурой. Твердотельные излучатели: условие инверсии в полупроводниках, лазеры, светодиоды. Пороговый ток. Гетеропереходы в инжекционных лазерах. Электронное и оптическое ограничение. Квантовый выход, КПД инжекционных диодов. Инжекционный и предпробойный механизмы электролюминесценции. Физические принципы работы приборов с зарядовой связью.	7	6
7	Магнитное упорядочение в твердых телах. Магнитный фазовый переход. Физические принципы элементов памяти на магнитных материалах. Цилиндрические магнитные домены.	3
8	Контактные явления		12
	Итого часов:	36	36

Примечание: программа содержит подробную характеристику содержания темы. Название, количество тем в программе, количество часов на каждую тему определяется согласно Государственному образовательному стандарту по специальности.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

1. Садыков Э.К.. Физика твердого тела (конспекты лекций, студентам предоставляется электронная копия), 2008, С. 98.

основная ЛИТЕРАТУРА

1. Павлов П.В. Физика твердого тела / П.В.Павлов, А.Ф. Хохлов / Н. Новгород, издат. НГУ. 1993; Москва, ВЫСШАЯ ШКОЛА 2000 - С. 494.

2. Брандт, Н.Б. Квазичастицы в физике конденсированного состояния // Н.Б. Брандт, В.А.Кульбачинский / Москва, Физматлит – 2005. –С.631.

3. Ашкрофт, Н. Физика твердого тела // Н.Ашкрофт, Н.Мермин / изд. МИР – 1979. - Т. 1, - С.400, Т. 2, – С.423.

дополнительная ЛИТЕРАТУРА

1. Бонч-Бруевич, В.Л. Физика полупроводников// В.Л.Бонч-Бруевич, С.Г. Калашников/ Москва, НАУКА, -1990.- С.672.

2. Зи, С. Физика полупроводниковых приборов// Москва, МИР, 1984 - Т. 1, - С.455, Т. 2, - С.455.

3. Займан, Дж. Принципы теории твердого тела// Дж.Займан / изд. МИР – 1974 - C.472.

Перечень лабораторных работ