Сборник задач по физике полупроводников - Бонч-Бруевич В.Л.
Сборник задач по физике полупроводников
Автор: Бонч-Бруевич В.Л.Другие авторы: Звягин И.П., Карпенко И.В., Миронов А.Г.
Издательство: М.: Наука
Год издания: 1987
Страницы: 144
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
Скачать:
В.Л.Бонч-Бруевич, И.П.Звягин, И.В.Карпенко, А.Г.Миронов СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ
М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.— 144 с.
Приведены задачи по основным вопросам физики полупроводников
(статистика электронов и дырок в полупроводниках, диффузия и дрейф носителей заряда, фото- и термоэлектрические явления и т. д.). Во втором издании добавлен ряд новых задач (в частности, относящихся к полупроводникам со сложным законом дисперсии); введена также новая глава, посвященная оптике
полупроводников. В начале каждой главы дана сводка основных формул, задачи снабжены подробными решениями (1-е изд. в 1968 г.);
Для студентов и аспирантов университетов и других вузов, готовящих специалистов по физике полупроводников, полупроводниковому
материаловедению и полупроводниковой электронике.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ко второму изданию Предисловие к первому изданию
Глава 1. Статистика электронов и дырок в полупроводниках
Глава 2. Рекомбинация носителей заряда в полупроводниках
Глава 3. Диффузия и дрейф носителей заряда Глава 4. Диффузия и дрейф носителей заряда в магнитном поло
Глава 5. Поверхностные явления Глава 6. Термо-э. д. с. в полупроводниках Глава 1. Фото-э. д. с. в полупроводниках Глава 8. Оптика полупроводников Приложения
1. Некоторые свойства интегралов Ферми
2. Некоторые параметры полупроводниковых материалов
3
4
Задачи Решения
5 57
21 80
27 87
34 100
37 103
47 127
51 134
53 137
140
141
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Первое издание «Сборника задач по физике полупроводников» вышло в 1968 г. Полученные авторами отзывы на него, будучи в целом благожелательными, содержали вместе с тем рекомендации об увеличении числа задач и о возможном расширении тематики сборника. Представления, ставшие классическими уже в 60-е годы, не утратили своего значения и по сей день, хотя круг основных понятий и методов, знание которых сейчас обязательно для всех специалистов по физике полупроводников, расширился. Это было учтено при подготовке второго издания «Сборника задач».
В задачник включен новый раздел, посвященный оптике полупроводников, а также увеличено число задач в других разделах. Введен ряд новых задач, относящихся к полупроводникам с непараболическим законом дисперсии, задач по статистике заполнения многозарядных примесных центров и по физике поверхностных явлений. Численные решения пересмотрены в связи с происшедшим за последние годы уточнением значений параметров полупроводниковых материалов.
Вместе с тем стиль и уровень книги не изменились. Задачи согласованы с соответствующими разделами курса физики полупроводников, читаемого на физическом факультете Московского университета, а также с учебным пособием С. Г. Калашникова и одного из нас — «Физика полупроводников» (М., «Наука», 1977).
Авторы весьма признательны рецензентам: кафедре полупроводниковой электроники факультета физической и квантовой электроники МФТИ, академику АН СССР Ю. В. Гуляеву и профессору П. П. Конорову, сделавшим ряд полезных замечаний.
3
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
' Предлагаемый сборник содержит задачи, использовавшиеся авторами в течение ряда лет на семинарских занятиях со студентами кафедры физики полупроводников МГУ и кафедры материаловедения полупроводников МИСиС. Задачи согласованы с общим курсом физики полупроводников, читаемым на, 4-м курсе Московского университета. При этом мы старались в основном выбирать задачи, близкие к тем, которые приходится решать экспериментатору, планируя опыт или обрабатывая его результаты. Значения различных параметров (эффективных масс и т. д.), равно как и значения концентраций, времен жизни, длин диффузии и т. д., как правило, соответствуют реальным полупроводникам.
Задачник рассчитан на лиц, знакомых с общим курсом физики полупроводников или изучающих его; краткие введения, предваряющие каждый раздел, содержат лишь сводку необходимых формул и ни в коем случае не могут рассматриваться как попытка связного изложения соответствующего раздела теории.
Математическая подготовка, необходимая для решения задач, не выходит за пределы обычного курса интегрального исчисления и дифференциальных уравнений. Наиболее трудные задачи отмечены звездочкой.
Авторы с удовольствием и глубокой признательностью отмечают дружеский контакт со своими товарищами по кафедре полупроводников МГУ. Мы особенно благодарны С. Г. Калашникову, первоначально читавшему курс, к которому «приноровлены» задачи в настоящем сборнике. Мы весьма признательны также В. С. Вавилову и В. В. Остробородовой за внимание к работе и обсуждение отдельных вопросов.
4
Глава 1
СТАТИСТИКА ЭЛЕКТРОНОВ И ДЫРОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
Концентрация электронов п в зоне проводимости и концентрация дырок р в валентной зоне равны соответственно
