2. Зонная теория твердых тел. 42

2.1. Понятие о квантовых статистиках. Фазовое пространство 42

2.2. Энергетические зоны кристаллов. Металлы. Полупроводники. Диэлектрики 44

2.3. Метод эффективной массы 47

3. Металлы 50

3.1. Модель свободных электронов 50

3.2. Распределение электронов проводимости 52

в металле по энергиям. Уровень и энергия Ферми. Вырождение электронного газа в металлах 52

3.3. Понятие о квантовой теории электропроводности металлов 57

3.4. Явление сверхпроводимости. Свойства сверхпроводников. Применение сверхпроводимости 59

3.5. Понятие об эффектах Джозефсона 63

4. Полупроводники 65

4.1. Основные сведения о полупроводниках. Классификация полупроводников 65

4.2. Собственные полупроводники 66

4.3.Примесные полупроводники 68

4.3.1.Электронный полупроводник (полупроводник n-типа) 69

4.3.2. Дырочный полупроводник (полупроводник р-типа) 71

4.3.3.Компенсированный полупроводник. Частично 72

компенсированный полупроводник 72

4.3.4.Элементарная теория примесных состояний. 73

Водородоподобная модель примесного центра 73

4.4. Температурная зависимость удельной проводимости примесных полупроводников 76

4.4.1.Температурная зависимость концентрации носителей заряда 76

4.4.2.Температурная зависимость подвижности носителей заряда 79

4.4.3. Температурная зависимость удельной проводимости полупроводника n-типа 81

4.4.5. Термисторы и болометры 81

4.5. Рекомбинация неравновесных носителей заряда в полупроводниках 82

4.6. Диффузия носителей заряда. 85

4.6.1. Диффузионная длина 85

4.6.2. Соотношение Эйнштейна между подвижностью и 87

коэффициентом диффузии носителей заряда 87

4.7. Эффект Холла в полупроводниках 89

4.7.1. Возникновение поперечного электрического поля 89

4.7.2. Применение эффекта Холла для исследования полупроводниковых материалов 92

4.7.3. Преобразователи Холла 93

4.8. Магниторезистивный эффект 94

5. Электронно-дырочный переход 97

5.1.Образование электронно-дырочного перехода 97

5.1.1. Электронно-дырочный переход в условиях равновесия (при отсутствии внешнего напряжения) 97

5.1.2.Прямое включение 99

5.1.3.Обратное включение 100

5.2.КласСификация полупроводниковых диодов 100

5.3. Вольт-амперная характеристика электроннно-дырочного перехода. Выпрямительные, детекторные и преобразовательные диоды 100

5.3.1.Уравнение вольт-амперной характеристики 100

5.3.2.Принцип действия и назначение выпрямительных, детекторных и преобразовательных диодов 102

5.4. Барьерная емкость. Варикапы 103

5.5.Пробой электронно-дырочного перехода 104

5.6. Туннельный эффект в вырожденном электронно-дырочном переходе. Туннельные и обращенные диоды 105

6.Внутренний фотоэффект в полупроводниках. 108

6.1.Фоторезистивный эффект. Фоторезисторы 108

6.1.1.Воздействие излучения на полупроводник 108

5.1.2.Устройство и характеристики фоторезисторов 109

6.2.Фотоэффект в электронно-дырочном переходе. Полупроводниковые фотодиоды и фотоэлементы. 110

6.2.1.Воздействие света на p-n-переход 110

7.Люминесценция твердых тел 113

7.1.Виды люминесценции 113

7.2.Электролюминесценция кристаллофосфоров 114

7.2.1. Механизм свечения кристаллофосфоров 114

7.2.2. Основные характеристики электролюминесценции кристаллофосфоров 115

7.2.3.Электролюминесцентный источник света 117

7.3.Инжекционная электролюминесценция. Устройство и характеристики светодиодных структур 118

7.3.1.Возникновение излучения в диодной структуре 118

7.3.2.Конструкция светодиода 119

7.3.3.Основные характеристики светодиодов 119

7.3.4.Некоторые применения светодиодов 120

7.4 Понятие об инжекционных лазерах 121