Элементы зонной теории твердых тел

1. Температурная зависимость электропроводности полупроводников

2. Эффект Холла

3. Внутренний фотоэффект в однородных полупроводниках

4. Полупроводниковый инжекционный лазер

Контактные явления

1. Исследование вольт-амперных характеристик диода и фотодиода

2. Туннельный диод

3. Биполярный транзистор

4. Полевой транзистор

Методические руководства к выполнению лабораторных работ

1. В.В. Парфенов, Р.Х. Закиров, Н.В.Болтакова Физика полупроводниковых приборов (методич. пособие к практикуму по физике твердого тела), изд. КГУ, 2004, С. 56.

2. В.В. Парфенов, Р.Х. Закиров. Физика полупроводников (методич. пособие к практикуму по физике твердого тела), изд. КГУ, 2001, С. 60.

3. Э.К. Садыков, А.С. Храмов, В.В. Парфенов. Структура и динамика кристаллической решетки (методич. пособие к практикуму по физике твердого тела), изд. КГУ, 1999, С. 66.

Приложение к программе дисциплины Теоретическая физика: Физика твёрдого тела

(Наименование дисциплины)

экзаменационные Билеты

Билет №1

1. Одноэлектронные состояния в кристалле. Теорема Блоха. Основное свойство функций Блоха.

2. Кинетическое уравнение Больцмана для носителей тока.

Билет №2

1. Закон дисперсии для электронов в кристалле. Метод ЛКАО.

2. Квантование колебаний решетки. Фононы. Оператор смещения для узлов кристаллической решетки.

Билет №3

1. Зона Бриллюэна. Эффективная масса.

2. Электропроводности в полупроводниках на основе кинетического уравнения.

Билет №4

1. Скорость блоховских электронов. Динамика электронов в кристалле. Скорость изменения квазиимпульса.

2. Колебания решетки: акустические и оптические ветви колебаний.

Билет №5

1. Статистика носителей. Функция плотности состояний. Концентрация носителей. Закон действующих масс.

2. Оптические свойства полупроводников. Коэффициент поглощения. Законы сохранения.

Билет №6

1. Рассеяние частиц на кристаллической решетке. Структурный и атомный факторы.

2. Поведение уровня Ферми в полупроводниках: собственный и примесный полупроводник.

Билет №7

1. Элементы кристаллографии. Свойства обратной решетки.

2. Колебания решетки: модель Эйнштейна, модель Дебая.

Билет №8

1. Рассеяние электронов на кристаллической решетке. Закон Брэгга-Вульфа.

2. Колебательная энергия, теплоемкость твердых тел, закон Дебая.

Билет №9

1. Электропроводность в металлах; вырождение электронного газа.

2. Резонансное рассеяние гамма фотонов на свободных ядрах и на ядрах входящих в состав кристаллической решетки. Эффект Мессбауэра. Фактор Лэмба-Мессбаузра.

Билет №10

1. Металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) структура, как ячейка памяти.

2. Определение закона дисперсии фононов из экспериментов по рассеянию излучения на кристалле. Наиболее оптимальное для этой цели излучение.

Билет №11

1. Явления неустойчивости в полупроводниках; дрейфовая неустойчивость в арсениде галлия. Эффект Ганна.

2. Законы сохранения при переходах зона-зона; «прямые» оптические переходы, «прямая» зонная структура.

Билет №12

1. Интенсивность дифракционных максимумов. Расчет фактора Дебая-Валлера.

2. Метод эффективной массы. Мелкие примесные уровни.

Билет №13

1. Электронная теплоемкость в металлах, сравнение с решеточной теплоемкостью.

2. Интеграл столкновений. Приближение времени релаксации для кинетического уравнения.

Билет №14

1. Принцип действия инжекционных лазеров. Условие инверсии для переходов зона-зона.

2. Уравнения полуклассического движения электронов в кристалле; условия применения.

Билет №15

1. Пороговый ток для инжекционных лазеров; оценка его значения при низких температурах.

2. Явление сверхпроводимости. Механизм Бардина-Купера-Шриффера.

Билет №16

1. Магнитоупорядоченное состояние кристалла. Магноны. Закон дисперсии для магнонов.

2.

ВОПРОСЫ НА ПРОВЕРКУ ОСТАТОЧНЫХ ЗНАНИЙ.

1. В чем проявляется вырождение электронного газа.

2. Может ли эффективная масса иметь отрицательное значение.

3. В каком случае справедлив закон действующих масс

4. В каком случае говорят о «квантовых» кристаллах.

5. Используется ли теорема Блоха при описании колебаний

узлов решетки (фононов) и колебаний их магнитных

моментов (магнонов).

6. Чем вызвано использование в аппарате физики твердого

тела понятия обратной решетки.

7. Как согласовать протяженность блоховской функции с

представлением об электроне как о локализованном объекте.

8. Как проявляется существование нулевых колебаний на опыте.

9. Когда и почему мы говорим, что оптические переходы прямые.

10. Какова функция (миссия) интеграла столкновений в

кинетическом уравнении Больцмана.

11. Чем отличается «физика твердого тела» от «механики твердого тела».

12. Что является «неустойчивым» при реализации эффекта

Ганна.

13. Чем отличаются оптические колебания в кристалле от

акустических.

13