IP-телефоны М И Ф И (кафедра 70)
М И Ф И НАШИ КООРДИНАТЫ

"Физика твердого тела"

  • 1 неделя. Строение твердых тел. Кристаллические и аморфные тела. Кристаллическая структура (решетка, базис, операции симметрии, типы решеток Браве). Обозначение кристаллографических направлений и плоскостей в кристалле. Рентгеноструктурный анализ. Анизотропия кристаллов.

  • 2 неделя. Классификация кристаллов по типам химических связей. Ионные кристаллы (ионная (гетерополярная) связь). Атомные кристаллы (ковалентная (гомеополярная) связь). Металлические кристаллы (металлическая связь). Молекулярные кристаллы (водородная связь).

  • 3 неделя. Дефекты в кристаллах. Сопоставление различных типов связей. Ковалентная связь и полупроводниковые свойства кристаллов. Дефекты в кристаллах: междоузлия и вакансии; дефекты по Шоттки; дефекты по Френкелю; дислокации (краевые и винтовые); примеси внедрения и замещения.

  • 4 неделя. Тепловые свойства твердых тел. Силы, действующие между частицами твердого тела. Характер теплового движения в кристаллах. Гармоническое приближение: колебания цепочки одинаковых атомов (нормальные колебания решетки, спектр нормальных колебаний); колебания в цепочке неодинаковых атомов; акустические и оптические колебания решетки; фононы.

  • 5 неделя. Теплоемкость твердых тел. Закон Дюлонга и Пти. Квантовые теории теплоемкости (теория Эйнштейна, модель Дебая). Теплопроводность твердых тел. Роль ангармоничности колебаний.

  • 6 неделя. Модель свободных электронов и ее применение к металлам. Классическая электронная теория металлов (дрейфовая скорость, длина свободного пробега). Закон Видемана-Франца. Противоречия классической электронной теории металлов. Квантовая теория электронов в металле (энергия и температура Ферми). Теплоемкость металлов.

  • 7 неделя. Элементы физической статистики. Способы описания макроскопической системы (коллектива): термодинамический и химический потенциалы; статистический способ. Вырожденные и невырожденные коллективы (классические и квантовые статистики; функция распределения).

  • 8 неделя.Число состояний для микрочастиц: фазовое пространство микрочастицы и его квантование; плотность состояний. Функция распределения для невырожденного газа. Функция распределения для вырожденного газа фермионов: распределение электронов в металле при абсолютном нуле, влияние температуры на распределение Ферми-Дирака, зависимость химического потенциала от температуры, снятие вырождения (невырожденный электронный газ). Функция распределения для бозонов (фотонов и фононов). Правила статистического усреднения.

  • 9 неделя. Зонная теория твердых тел. Энергетические уровни свободных атомов. Обобществление электронов в металле (энергетические барьеры, туннелирование, расщепление уровней). Энергетические зоны электронов в кристалле: примеры образования энергетических зон; деление на металлы, полупроводники, диэлектрики. Основы зонной теории: адиабатическое приближение; одноэлектронное приближение; теорема Блоха.

  • 10 неделя. Модель Кронига-Пенни. Анализ модели: зависимость энергии электрона от волнового вектора в разрешенных зонах; зоны Бриллюэна в задаче Кронига-Пенни; ограниченность модели. Эффективная масса электрона, квазиимпульс. Собственные полупроводники. Понятие о дырках. Рекомбинация. Проводимость в собственных полупроводниках.

  • 11 неделя. Примесные полупроводники. Доноры и акцепторы. Примеры. Равновесные концентрации свободных носителей заряда в полупроводниках: уровень Ферми в полупроводниках.

  • 12 неделя. Зависимость концентрации свободных носителей от положения уровня Ферми; концентрация носителей и положение уровня Ферми в собственных полупроводниках; концентрация носителей и положение уровня Ферми в примесных полупроводниках.

  • 13 неделя. Электропроводность в полупроводниках. Электропроводность невырожденного газа. Подвижность носителей заряда и ее зависимость от температуры. Собственная проводимость полупроводников и ее температурная зависимость.

  • 14 неделя. Примесная проводимость полупроводников и ее температурная зависимость. Определение типа проводимости полупроводника. Эффект Холла в образце со смешанной проводимостью и его температурная зависимость.

  • 15 неделя. Неравновесные электроны и дырки. Генерация и рекомбинация неравновесных носителей заряда. Виды рекомбинации. Биполярная генерация носителей заряда под действием света. Фотопроводимость. Время жизни неравновесных носителей заряда. Линейная и квадратичная рекомбинация.

  • 16 неделя. Уравнение непрерывности. Электронно-дырочные переходы. Механизмы выпрямления. Диффузионный и дрейфовый токи. Соотношение Эйнштейна.

  • Рекомендуемая литература:

  • 1. 539.2 К-45 Киттель Ч., Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978. [Pdf]

  • 2. 539.2 Б-33 Башаров А. М., Маймистов В. А., Гридин В. А., Одномерные модели ФТТ. Модель Кронига-Пенни. М.: МИФИ, 1988.

  • 3. 537 Б-81 Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г., Физика полупроводников. М.: Наука, 1990. [Pdf]

  • 4. Кучис Е.В. Гальваномагнитные явления и методы их исследования. М.:Радио и связь, 1990. [Pdf]

  • 5. Случинская И.А. Основы материаловедения и технологии полупроводников. М.:2002.[Pdf]


  • Дополнительная литература:

  • 1. 537 А-71 Ансельм А.И., Введение в теорию полупроводников. М.: Энергия, 1978.

  • 2. 621.37 С-80 Стильбанс Л., Физика полупроводников. М.: Сов. радио, 1967.

  • 3. 537 Ш-20 Шалимова К., Физика полупроводников. М.: ВШ, 1985.[Pdf]


  • Для чтения книг в электронной форме необходимо иметь установленный на Вашем компьютере Adobe Acrobat Reader для формата [PDF] или DjvuWebBrouserPlugin для формата [DjVu]

    WEB-МАСТЕРУ