Основы физики полупроводников

Предисловие к третьему изданию 9......Page 2
Предисловие ко второму изданию 11......Page 4
Предисловие к первому изданию. 13......Page 6
1.1.1. Элементарные полупроводники (16).......Page 9
1.1.3. Окислы (17).......Page 10
1.1.6. Магнитные полупроводники (18).......Page 11
1.2.1. Метод Чохральского (19).......Page 12
1.2.3. Химическая газофазная эпитаксия (20).......Page 13
1.2.4. Молекулярно-пучковая эпитаксия (21).......Page 14
1.2.5. Создание самоорганизованных квантовых точек методом роста Странско-го-Крастанова (24).......Page 17
1.2.6. Жидкофазная эпитаксия (26).......Page 19
2.1.Квантовая механика. 28......Page 21
2.2.Трансляционная симметрия зон Бриллюэна. 30......Page 23
2.3.1. Определения и обозначения (34).......Page 27
2.3.2. Операции симметрии структур алмаза и цинковой обманки (39).......Page 32
2.3.3. Представления и таблицы характеров (40).......Page 33
2.3.4. Некоторые применения таблиц характеров (47).......Page 40
2.4.Идеальная решетка или энергетические зоны почти свободных электронов 54......Page 47
2.4.1. Зонная структура почти свободных электронов в кристалле цинковой обманки (55).......Page 48
2.4.2. Энергетические зоны почти свободных электронов в кристаллах алмаза (58).......Page 51
2.5.Расчеты зонной структуры методами псевдопотенциала. 63......Page 56
2.5.1. Форм-факторы псевдопотенциала в полупроводниках типа цинковой обманки и алмаза (66).......Page 59
2.5.2. Методы эмпирического и самосогласованного псевдопотенциала (68).......Page 61
2.6. (к • Др)-метод расчета зонных структур. 72......Page 65
2.6.1. Нахождение эффективной массы невырожденной зоны с помощью {к • Ар)-метода (73).......Page 66
2.6.2. Дисперсия зоны вблизи вырожденного экстремума: верхние валентные зоны в полупроводниках типа алмаза и цинковой обманки (75).......Page 68
2.7.1. Молекулярные орбитали и параметры перекрытия (85).......Page 78
2.7.2. Зонная структура элементов группы IV по методу сильной связи (89).......Page 82
2.7.3. Параметры перекрытия и расстояния между ближайшими соседями (94).......Page 87
Глава 3 КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА АТОМОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ЭЛЕКТРОН-ФОНОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ......Page 98
3.1. Дисперсионные кривые фононов в полупроводниках. 108......Page 101
3.2.2. Оболочечная модель (111).......Page 104
3.2.3. Модели связей (112).......Page 105
3.2.4. Модели с зарядами на связях (114).......Page 107
3.3.Электрон—фононные взаимодействия. 117......Page 110
3.3.1. Тензор деформаций и деформационные потенциалы (118).......Page 111
3.3.2. Взаимодействие электронов с акустическими фононами в вырожденных зонах (122).......Page 115
3.3.3. Пьезоэлектрическое взаимодействие электронов с акустическими фононами (125).......Page 118
3.3.4. Взаимодействия электронов с оптическими фононами посредством деформационного потенциала (127).......Page 120
3.3.5. Фрёлиховское взаимодействие (128).......Page 121
3.3.6. Взаимодействие между электронами и коротковолновыми фононами: междолинное электрон-фононное взаимодействие (130).......Page 123
4.1. Классификация дефектов............................... 149......Page 142
4.2. Мелкие или водородоподобные примеси... 150......Page 143
4.2.1. Приближение эффективной массы (152).......Page 145
4.2.2. Водородоподобные, или мелкие, доноры (155).......Page 148
4.2.3. Доноры, связанные с анизотропными зонами проводимости (159).......Page 152
4.2.4. Уровни акцепторов в полупроводниках типа алмаза и цинковой обманки (162).......Page 155
4.3.Глубокие центры. 168......Page 161
4.3.1. Метод функций Грина для вычисления энергетических уровней дефектов (170).......Page 163
4.3.2. Применение метода функций Грина: линейная комбинация атомных орбиталей (174).......Page 167
4.3.3. Одно из применений метода функций Грина: азот в GaF ^ в твердых растворах GaAsP (178).......Page 171
4.3.4. Заключительные замечания о глубоких центрах (183).......Page 176
5.1.Квазиклассическое рассмотрение.188......Page 181
5.2.1. Приближение времени релаксации (190).......Page 183
5.2.2. Невырожденный электронный газ в параболической зоне (191).......Page 184
5.2.3. Зависимость времени рассеяния и времени релаксации от энергии электрона (192).......Page 185
5.2.4. Время релаксации импульса VJ).......Page 186
5.2.5. Температурная зависимость подвижностей (203).......Page 196
5.3. Модулированное легирование. 205......Page 198
5.4. Транспорт в сильных полях и эффекты, связанные с горячими носителями. 207......Page 200
5.4.1. Насыщение скорости (209).......Page 202
5.4.2. Отрицательное дифференциальное сопротивление (210).......Page 203
5.4.3. Эффект Ганна (211).......Page 204
5.5.1. Тензор магнитопроводности (213).......Page 206
5.5.2. Эффект Холла (215).......Page 208
5.5.3. Коэффициент Холла в тонких пленках (метод ван дер Пау) (216).......Page 209
5.5.4. Эффект Холла в случае распределения электронов по энергиям (217).......Page 210
Глава 6 ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА I......Page 215
6.1.Макроскопическая электродинамика. 223......Page 216
6.1.2. Экспериментальное определение оптических параметров (225).......Page 218
6.1.3. Соотношения Крамерса-Кронига (229).......Page 222
6.2.1. Экспериментальные результаты (230).......Page 223
6.2.2. Микроскопическая теория диэлектрической функции (232).......Page 225
6.2.3. Комбинированная плотность состояний и сингулярности Ван Хова (237).......Page 230
6.2.4. Сингулярности Ван Хова в е* (238).......Page 231
6.2.5. Прямой край поглощения (243).......Page 236
6.2.6. Непрямой край поглощения (244).......Page 237
6.3.Экситоны. 249......Page 242
6.3.1. Экситонные эффекты в критических точках Mq (252).......Page 245
6.3.2. Спектры поглощения экситонов (254).......Page 247
6.3.3. Экситонный эффект в критических точках Afi или гиперболические экситоны (260).......Page 253
6.3.4. Экситонные эффекты в критических точках Мл (262).......Page 255
6.4.Фононные поляритоны и решеточное поглощение.. 263......Page 256
6.4.1. Фононные поляритоны (265).......Page 258
6.4.2. Решеточное поглощение и отражение (267).......Page 260
6.4.3. Многофононное решеточное поглощение (270).......Page 263
6.4.4. Динамические эффективные ионные заряды в гетерополярных полупроводниках (272).......Page 265
6.5.1. Поглощение на свободных носителях в легированных полупроводниках (274).......Page 267
6.5.2. Поглощение носителями, связанными на донорах и акцепторах (278).......Page 271
6.6.Модуляционная спектроскопия. 282......Page 275
6.6.1. Частотно-модулированное отражение и термоотражение (285).......Page 278
6.6.2. Пьезоотражение (287).......Page 280
6.6.3. Электроотражение (эффект Франца-Келдыша) (288).......Page 281
6.6.4. Фотоотражение (294).......Page 287
6.6.5. Спектроскопия разностного отражения (296).......Page 289
6.7. Диэлектрическая функция.. 297......Page 290
7.1. Спектроскопия излучения 306......Page 299
7.1.1. Переходы зона-зона (310).......Page 303
7.1.2. Переходы зона-примесь (313).......Page 306
7.1.3. Переходы донорно-акцепторных пар (315).......Page 308
7.1.4. Экситоны и связанные экситоны (320).......Page 313
7.1.5. Спектроскопия возбуждения люминесценции (326).......Page 317
7.2.1. Макроскопическая теория неупругого рассеяния света фононами (331).......Page 324
7.2.2. Рамановский тензор и правила отбора (333).......Page 326
7.2.3. Экспериментальное измерение рамановских спектров (339).......Page 332
7.2.4. Микроскопическая теория раманов-ского рассеяния (347).......Page 340
7.2.5. Мир диаграмм Фейнмана (348).......Page 341
7.2.6. Бриллюэнов-ское рассеяние (351).......Page 344
7.2.7. Экспериментальное измерение бриллюэновских спектров (352).......Page 345
7.2.8. Резонансные рамановское и бриллюэновское рассеяния (353).......Page 346
Глава 8 ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ......Page 368
8.1. Фотоэмиссия 379......Page 372
8.1.1.Спектры фотоэлектронов валентной зоны, интегрированные по углам (386).......Page 379
8.1.2. Спектры фотоэлектронов валентной зоны с угловым разрешением (388).......Page 381
8.1.3. Уровни остова (395).......Page 388
8.2. Обратная фотоэмиссия. 399......Page 392
8.3.1. Поверхностные состояния и реконструкция поверхности (400).......Page 393
8.3.2. Энергетические зоны поверхности (401).......Page 394
8.3.3. Пиннинг уровня Ферми и слои пространственного заряда (403).......Page 396
Глава 9 КВАНТОВЫЙ РАЗМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ И ФОНОНОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ......Page 403
9.1. Квантовый размерный эффект и плотность состояний... 411......Page 404
9.2. Квантовый размерный эффект электронов и дырок. 413......Page 406
9.2.1. Полупроводниковые материалы для квантовых ям и сверхрешеток (414).......Page 407
9.2.2. Классификация многократно повторяющихся квантовых ям и сверхрешеток (417).......Page 410
9.2.3. Квантование энергетических уровней электронов и дырок (419).......Page 412
9.2.4. Некоторые экспериментальные результаты (427).......Page 420
9.3.1. Фононы в сверхрешетках: сложенные акустические и квантованные оптические моды (431).......Page 424
9.3.2. Сложенные акустические моды: макроскопическое рассмотрение (435).......Page 428
9.3.3. Квантованные оптические моды: макроскопическое рассмотрение (436).......Page 429
9.3.4. Электростатические эффекты в полярных кристаллах: интерфейсные моды (437).......Page 430
9.4.Рамановские спектры фононов в полупроводниковых сверхрешетках 445......Page 438
9.4.1. Рамановское рассеяние на сложенных акустических фононах (446).......Page 439
9.4.2. Ра-мановское рассеяние на квантованных оптических фононах (449).......Page 442
9.4.3. Рамановское рассеяние на интерфейсных модах (451).......Page 444
9.4.4. Макроскопические модели электрон-LO фононного взаимодействия в многократно повторяющихся квантовых ямах (453).......Page 446
9.5.Электрический транспорт: резонансное туннелирование.. 457......Page 450
9.5.1. Резонансное туннелирование через квантовую яму с двойным барьером (458).......Page 451
9.5.2. Вольт-амперные характеристики приборов с резонансным тунне-лированием (461).......Page 454
9.6. Квантовые эффекты Холла в двумерном электронном газе.. 463......Page 456
9.6.1. Теория диамагнетизма Ландау в трехмерном газе свободных электронов (464).......Page 457
9.6.2. Магнитопроводность двумерного электронного газа. Фактор заполнения (466).......Page 459
9.6.3. Эксперимент фон Клитцинга, Пеппера и Дорды (467).......Page 460
9.6.4. Объяснение холловских плато в целочисленном квантовом эффекте Холла (470).......Page 463
9.7. Заключительные замечания 473......Page 466
Таблицы 505......Page 498
Список литературы. 509......Page 502
Предметный указатель. 542......Page 535