Основные эффекты в полупроводниках в сверхсильных электрических полях

Разогрев электронного газа в электрическом поле.

Кинетические явления в магнитном поле.

Диэлектрическая проницаемость твердого тела.

Статические кинетические свойства металлов и полупроводников.

Кинетическое уравнение Больцмана.

Статистическое распределение электронов и дырок в полупроводниках.

Приближение эффективной массы в полупроводниках.

Электронная зонная структура.

Систематика электронных состояний в кристаллах.

Квазичастицы. Адиабатическое приближение. Кулоновское взаимодействие и приближение самосогласованного поля. Волновые функции электронов в периодическом потенциале, теорема Блоха. Квазиимпульс, обратная решетка, зона Бриллюэна.

Приближение почти свободных электронов. Приближение сильно связанных электронов. Функции Ваннье. Электронный спектр металлов, полупроводников, диэлектриков. Прямозонные и непрямозонные полупроводники. Плотность состояний. Динамика блоховского электрона. Эффективная масса и kp-приближение.

Уравнение Шредингера для электронов в методе эффективной массы. Электронная структура примесных атомов. Экситоны Ваннье-Мотта. Уравнение движения электрона в кристалле. Дырки.

Металлы: вырожденный электронный газ. Полупроводники: невырожденный электронный газ. Собственные и примесные полупроводники. Компенсированные полупроводники. Температурная зависимость концентрации электронов и дырок и уровня Ферми в полупроводниках. Зависимость концентрации электронов и дырок от концентрации глубокой примеси.

Условия применимости. Интеграл столкновений. Взаимодействие носителей заряда с точечными дефектами, фононами и между собой. Время упругого рассеяния и длина свободного пробега, тау-приближение.

Электропроводность электронного газа в металлах и полупроводниках. Формула Друде для электропроводности. Вклад электронного газа в термоэлектрические эффекты и теплопроводность.

Вычисление линейного отклика по теории возмущений. Пространственная и временная дисперсия. Формула Линдхарда для диэлектрической проницаемости. Предельные случаи: экранирование статического поля, плазменные колебания. Коновская аномалия, фриделевские осцилляции.

Эффект Холла и продольное магнетосопротивление. Классически слабые и сильные магнитные поля.

Время рассеяния энергии, длина энергетической релаксации. Горячие электроны, электронная температура.

Лавинное размножение носителей и его основные характеристики. Межзонное туннелирование.

Дата добавления: 2014-01-07