Приближение свободного электрона

1. Приближение свободного электрона

( x ) eikx ( x )
( x d ) ( x )

2. Теория Блоха

P sin a
a
cos a cos ka
2mE
P
maVb
2
2

3. Зоны Бриллюэна

4. Приближение сильно связанного электрона

5. Заполнение энергетических зон

6. Чистые полупроводники

7. Примесные полупроводники

Донорная примесь (n – тип)
Акцепторная примесь (p – тип)

8. Рекомбинация

9. Эффективная масса

2
2 2
p
k
E
2m
2m
m*
2
d 2 E dk 2
Материал
m n*
m p*
Si
1.08 me
0.56 me
Ge
0.55 me
0.37 me
GaAs
0.067 me 0.45 me
InSb
0.013 me 0.6 me
ZnSe
0.17 me
1.44 me
ZnO
0.19 me
1.44 me

10. Эффект Холла

FL evB
j nev
ЭДС Холла
U H aEH
eEH evB
1
ajB
ne
Постоянная Холла
v
Подвижность носителей
E
j
Проводимость
E RH
RH
1
ne

11. Температурная зависимость сопротивления проводников

колеб примесн
0 1 t
Материал Tк, К Вк, Гс
Ti
0,39 1911
60г.
Х. Камерлинг–Оннес,
Zn
0,85
55
Sn
3,72
305
Hg
4,15
411
Nb
9,25 4040
Nb3Sn
18,1 2•105
YBa2Cu3O7 100
106

12. Сверхпроводимость

Дж.Бардин, Л.Купер, Дж.Шриффер, 1957 г.
Эффект Мейснера
(гроб Магомета)

13. Эффект Джозефсона

Квантование
магнитного потока
h
0
2,07 10 15 Âá
2e

14. Температурная зависимость сопротивления полупроводников

ne n p Ae
n ln
Eg
2 kT
1
T

15. Температурная зависимость сопротивления полупроводников