Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Слэтер Дж. -> "Диэлектрики полупроводники, металлы" -> 22

Диэлектрики полупроводники, металлы - Слэтер Дж.

Слэтер Дж. Диэлектрики полупроводники, металлы — М.: Мир, 1969. — 648 c.
Скачать (прямая ссылка): diaelektrikipoluprovodnikov1969.pdf
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 313 >> Следующая

некоторое количество избыточных электронов, возбужденных на уровни выше
уровня Ферми; одновременно в валентной зоне (ранее заполненной)
появляются дырки. Таким образом возникает возможность переноса тока
электронами в зоне проводимости и дырками - в валентной зоне.
Полупроводники такого типа называются собственными.
Однако в большинстве реальных полупроводников ток возникает благодаря
наличию примесных атомов, которые, конечно, нарушают периодичность поля
решетки. Если примесный атом содержит больше электронов, чем атом
полупроводника, то дополнительные электроны оказываются в зоне
проводимости; тогда материал называется полупроводником п-типа (носители
заряда отрицательные). Напротив, если атом примеси имеет меньше
электронов, чем атом полупроводника, то электроны извлекаются из
валентной зоны и в последней остаются дырки (положительные заряды). Такой
материал называется полупроводником p-типа. Мы вернемся к этим вопросам
физики полупроводников в § 5 данной главы1). Предварительно, однако,
рассмотрим несколько подробнее корректную постановку задачи в теории
электропроводности (до сих пор были намечены лишь некоторые качественные
ее черты). Далее, прежде чем ¦ переходить к полупроводникам, мы
рассмотрим (в следующем параграфе) эффект Холла, позволяющий найти из
опыта числа
') Фактически сравнивать надо не полные числа электронов в том и другом
атоме, а скорее числа валентных электронов. Может быть существенно также
положение примесного атома в решетке. Вообще причины, заставляющие атомы
примеси поставлять или электроны проводимости, или дырки, оказываются,
по-видимому, более сложными. - Прим. ред.
§ 3. Электропроводность металлов и полуметаллов
51
электронов и дырок, участвующих в переносе тока в металлах, полуметаллах
или полупроводниках.
Более детальное рассмотрение теории проводимости выходит за рамки этого
тома. Имеется много хороших книг, в которых подробно излагается теория
явлений переноса, включая как электропроводность, так и теплопроводность.
Среди недавно вышедших монографий следует особенно рекомендовать книгу
Зай-мана [*]. Среди более ранних укажем монографии Мотта и Джонса,
Фрёлиха, Зейтца, Вильсона и др. Точные названия этих и других книг
указаны в библиографии в конце тома. Помимо уже рассмотренного ранее
вопроса о движении волнового пакета в периодическом и внешнем полях, мы
отметим здесь лишь некоторые особенности, характерные для корректной
постановки задачи.
Прежде всего необходимо тщательно исследовать влияние тепловых колебаний
решетки на рассеяние электронных волн. Для этого надлежит в первую
очередь определить явно синусоидальный потенциал Uu фигурирующий в
уравнении (2.6) и обусловленный синусоидальной звуковой волной. Эта
задача решалась разными способами, описанными, например, в указанной выше
книге Займана. Один из простейших путей состоит в следующем. Представим
периодический потенциал в виде суммы сферических потенциалов, созданных
различными атомами решетки; посмотрим, как он изменится, когда атомы
жестко смещаются из своих положений равновесия (как это и происходит в
звуковой волне). Один из получающихся при этом результатов остается в
силе и при более сложном подходе: в первом приближении синусоидальный
потенциал возмущения обусловлен только продольными, но не поперечными
звуковыми волнами.
Более реалистичным оказался подход, впервые предложенный Бардином и Шокли
[!]!) в применении к полупроводникам. Указанные авторы ввели
представление о.так называемом потенциале деформации. В продольной
звуковой волне различные части кристалла находятся в состоянии сжатия или
расширения. Бардин и Шокли рассмотрели однородно сжатый или расширенный
кристалл. Потенциальная энергия электронов в нем, разумеется, будет
отличаться от своего значения в деформированном кристалле. В первом
приближении это изменение сводится к появлению дополнительного
постоянного слагаемого в среднем потенциале; при прохождении
синусоидальной звуковой волны это слагаемое приводит к синусоидальному
потенциалу Uu называемому потенциалом деформации. До последнего времени
было
') Аналогичный метод был одновременно и независимо предложен М. Ф.
Дейгеном и С. И. Пекаром. [Труды Института физики АН УССР, 7, 108
(1956).] - Прим. ред.
4*
52 Г л. 2. Электропроводность металлов и
полупроводников
очень трудно с должной точностью оценить этот потенциал деформации.
Однако в недавней работе [2], выполненной методом присоединенных плоских
волн для теллурида свинца,, удалось довольно точно вычислить потенциал
деформации, исходя непосредственно из основных уравнений квантовой
механики.
Вычислив синусоидальный потенциал возмущения, связанный со звуковой
волной, мы должны затем рассмотреть задачу о рассеянии электронной волны
на нем. Это простой расчет, очень сходный с задачей о рассеянии
рентгеновских лучей, на которой мы еще остановимся позднее в гл. 6, § 5.
В сущности, пользуясь методами приложения 1, мы можем свести дело к
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 313 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed