t.me/knigoprovod Отправить другу/подруге по почте ссылку на эту страницуВариант этой страницы для печатиНапишите нам!Карта сайта!Помощь. Как совершить покупку…
московское время21.08.19 14:25:52
На обложку
Транзит. Рассказыавторы — Зегерс А.
Методы автоматизированного расчёта электронных схем в технике…авторы — Калабеков Б. А., Лапидус В. Ю., Малафеев В. М.
Физика фононов больших энергийФизика фононов больших энергий
б у к и н и с т и ч е с к и й   с а й т
Новинки«Лучшие»Доставка и ОплатаМой КнигоПроводЗаказ редких книгО сайте
Книжная Труба   поиск по словам из названия
Авторский каталог
Каталог издательств
Каталог серий
Моя Корзина
Только цены
Рыбалка
Наука и Техника
Математика
Физика
Радиоэлектроника. Электротехника
Инженерное дело
Химия
Геология
Экология
Биология
Зоология
Ботаника
Медицина
Промышленность
Металлургия
Горное дело
Сельское хозяйство
Транспорт
Архитектура. Строительство
Военная мысль
История
Персоны
Археология
Археография
Восток
Политика
Геополитика
Экономика
Реклама. Маркетинг
Философия
Религия
Социология
Психология. Педагогика
Законодательство. Право
Филология. Словари
Этнология
ИТ-книги
O'REILLY
Дизайнеру
Дом, семья, быт
Детям!
Здоровье
Искусство. Культурология
Синематограф
Альбомы
Литературоведение
Театр
Музыка
КнигоВедение
Литературные памятники
Современные тексты
Худ. литература
NoN Fiction
Природа
Путешествия
Эзотерика
Пурга
Спорт

/Наука и Техника/Физика

Статистическое взаимодействие электронов и дефектов в полупроводниках — Винецкий В. Л., Холодарь Г. А.
Статистическое взаимодействие электронов и дефектов в полупроводниках
Винецкий В. Л., Холодарь Г. А.
год издания — 1969, кол-во страниц — 188, тираж — 3000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 300 гр., издательство — Наукова Думка
цена: 399.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

Печатается по постановлению Учёного совета Института физики АН УССР

Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №1. Печать офсетная
ключевые слова — полупроводник, экситон, дефект, электропроводност, собственнодефект, самокомпенсац, решётк, примесна, кристалл, щелочно-галоид, квазимолекул, подвижност, термо-э.д.с., гиббс, кинетическ, неравновесн, дырочн, f-центр, квазихим

Рассматриваются особенности физических свойств полупроводников, обусловленные статистическим взаимодействием электронов и дефектов. Учёт такого взаимодействия позволяет понять природу высокотемпературной электропроводности ряда полупроводников (собственнодефектная проводимость), природу равновесной и неравновесной самокомпенсации проводимости, определить зависимость концентрации собственных дефектов решётки от концентрации носителей тока и других факторов.

Книга рассчитана на научных работников, преподавателей вузов, инженеров, занимающихся физикой полупроводников, а также на студентов и аспирантов соответствующих специальностей.


Основные физические свойства реального полупроводникового кристалла обусловлены набором локальных электронных центров и определяются в зависимости от условий распределением слабо связанных электронов между энергетическими уровнями этих дентров и зонами. Локальные центры представляют собой различного рода нарушения идеального периодического расположения атомов в решётке кристалла — дефекты решётки. Набор дефектов определяется технологией изготовления и условиями хранения образца. Для понимания происходящих в полупроводнике процессов необходимо знать типы и концентрации имеющихся в нём дефектов и концентрации электронов на энергетических уровнях.

Вычисление концентраций электронов и дефектов осуществляется методами статистической физики. Поэтому практически любой учебник по физике полупроводников включает по крайней мере раздел по статистике электронов. Однако в литературе отсутствует рассмотрение статистического взаимодействия электронов и дефектов в полупроводниках. Фактически предпологается, что в обычных условиях — при не слишком высоких температурах, в отсутствие высокоэнергетического ядерного излучения, пластической деформации и т. п. — концентрации дефектов в кристалле постоянны. При рассмотрении равновесного распределения электронов для фиксированного набора уровней весь интервал изменения температуры Т разбивают на небольшое число участков, полагая, что внутри каждого из них концентрация носителей тока определяется изменением концентрации электронов с температурой только на одном каком-либо локальном уровне.

Сделанные предположения оправдываются достаточно часто, но имеется немало случаев, когда они несправедливы. Так, при определённых соотношениях между параметрами локальных электронных уровней, концентрации которых постоянны, температурная зависимость равновесной концентрации носителей тока определяется множителем exp{-(ε12)/2κБT}, включающим энергии двух локальных уровней ε1 и ε2. Ещё более важным является то обстоятельство, что равновесная концентрация дефектов решётки которые играют основную роль при распределении электронов, во многих реальных полупроводниках не постоянна. В определённых случаях она зависит экспоненциальным образом от температуры. Концентрация дефектов может существенно зависеть от распределения электронов по уровням дефектов и т. д.

В подобных ситуациях существенную роль играет статистическое взаимодействие электронов и дефектов (см. § 5). Несмотря на то, что дефекты разного типа при реально существующих между ними расстояниях не взаимодействуют силовым образом, перераспределение электронов между ними в общем случае изменяет концентрации как носителей тока, так и самих дефектов. Когда это перераспределение незначительно влияет на концентрацию дефектов или электронов в состоянии, определяющем интересующее нас свойство полупроводников, статистическим взаимодействием можно пренебречь.

Предлагаемая книга содержит теоретическое и экспериментальное описание явлений либо целиком обусловленных статистическим взаимодействием электронов и дефектов, либо тех, количественное описание которых невозможно без учёта статистического взаимодействия. К ним относятся собственнодефектная проводимость полупроводников, самокомпенсация равновесной и неравновесной проводимости, «активация» примесных атомов, образование дефектов решётки при возбуждении электронной подсистемы в некоторых кристаллах и другие. Эти явления фактически определяют электрические свойства многих полупроводников, находящих широкое применение в науке и технике, главным образом бинарных полупроводников с заметной долей ионной связи. Однако некоторые вопросы, рассмотренные в книге, например об интерпретации температурных зависимостей равновесных концентраций носителей тока (гл. II), о переходах примесного атома между положениями в решётке с различной электрической активностью (гл. VI) и др., существенны и для других полупроводников.

Вывод о существовании в полупроводниках проводимости иного типа, чем общеизвестные примесная и собственная темновая проводимости, объяснение того факта, что многие неметаллические кристаллы (например, щелочно-галоидные) не удаётся сделать примесными полупроводниками либо полупроводниками n-типа (Cu2O) или р-типа (CdS), представление о возможном эффективном образовании дефектов решётки с участием электронного возбуждения при относительно невысоких температурах и другие результаты, опирающиеся на последовательное рассмотрение с учётом статистического взаимодействия электронов и дефектов в полупроводниках, получены сравнительно недавно и не были до сих пор изложены единым образом.

Приведённые выше примеры далеко не исчерпывают всех явлений, в которых статистическое взаимодействие электронов и дефектов играет значительную роль. В книге опущены некоторые сравнительно простые вопросы, например вычисление равновесной концентрации электронов при наличии постоянной концентрации локальных центров, обладающих несколькими электронными уровнями; вычисление равновесных концентраций носителей тока в полупроводнике с заданной концентрацией примеси, атомы которой способны соединяться в квазимолекулы из двух или более атомов, находящихся в соседних узлах решётки. Не рассмотрен также ряд более специальных вопросов, например о диффузии в полупроводниках при равновесной самокомпенсации, о влиянии самокомпенсации на подвижность носителей тока, термо-э.д.с. и т. д. Однако основная идея — важная роль статистического взаимодействия — изложена и проиллюстрирована на актуальных примерах достаточно подробно.

Авторы старались сделать настоящую книгу доступной для широкого круга инженеров, преподавателей, студентов, занимающихся физикой полупроводников. С этой целью, в частности, написана гл. I, содержащая основные представления о дефектах решётки и необходимые сведения о методах равновесной статистики, статистическом взаимодействии и используемых для описания неравновесных состояний кинетических уравнениях.

В отличие от многих учебников методы равновесной статистики изложены здесь без выводов, однако с подробным объяснением способа их применения, проиллюстрированным простыми примерами.

При описании физических результатов авторы не стремились к изложению результатов всех работ в этой области, а делали упор на выяснение физической природы явлений и анализ условий, благоприятных для их реализации. С этой целью в основу рассмотрения положены простые модели. В отдельных случаях, когда можно использовать конкретные сведения об энергетической структуре полупроводника, рассматриваются более сложные системы. В большинстве реальных случаев такие сведения отсутствуют. Но при исследованиях, направленных на установление имеющихся в кристалле при заданных условиях типов и концентраций дефектов, необходимо учитывать явления, которые проанализированы здесь на сравнительно простых примерах. Для качественного понимания рассмотренных в книге особенностей полупроводниковых свойств часто достаточно и простых моделей.

В связи с изложенным авторы надеются, что эта книга будет способствовать более всестороннему и глубокому пониманию физики некоторых процессов, происходящих в полупроводниках, и ещё более широкому их применению в практике.

ВВЕДЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение3
 
Г л а в а   I.  Методы вычисления равновесных концентраций электронов
    и дефектов в полупроводниках
 
§ 1. Основные представления6
§ 2. Распределение Гиббса для системы с постоянным числом частиц13
§ 3. Распределение Гиббса для системы с переменным числом частиц.
Распределение Ферми для электронов в полупроводнике19
§ 4. Закон действующих масс24
§ 5. Статистическое взаимодействие29
§ 6. Кинетические уравнения30
 
Г л а в а   II.  Равновесная концентрация носителей тока в полупроводнике
    с заданным набором локальных электронных центров
 
§ 7. Введение. Исходные уравнения37
§ 8. Приближённое решение уравнения для равновесных концентраций39
§ 9. Определение энергий и концентраций примесных уровней по
температурным холловским кривым49
 
Г л а в а   III.  Электрически активные собственные дефекты решётки
    в полупроводниках
 
§ 10. Взаимосвязь между электронными процессами и образованием
собственных дефектов решётки53
§ 11. Функция распределения для электронов в кристалле, содержащем
собственные дефекты решётки [30]58
 
Г л а в а   IV.  Собственнодефектная проводимость полупроводников
 
§ 12. Теоретическое описание собственнодефектной проводимости63
§ 13. Экспериментальное изучение собственнодефектной проводимости
полупроводников74
 
Г л а в а   V.  Равновесная самокомпенсация проводимости в полупроводниках
 
§ 14. О природе явления самокомпенсации82
§ 15. Вычисление равновесных концентраций носителей тока и собственных
дефектов в полупроводнике с заданной концентрацией доноров85
§ 16. Характерные особенности равновесной самокомпенсации88
 
Г л а в а   VI.  Примесные атомы, способные находиться в разных положениях
    в решётке кристалла
 
§ 17. Переходы атомов между положениями с электрически неактивными
и активными уровнями94
§ 18. Компенсация проводимости при переходе примесных атомов в
электрически активное состояние98
 
Г л а в а   VII.  Неравновесные состояния в полупроводниках с электрически
    активными собственными дефектами
 
§ 19. Тепловое образование дефекта решётки с участием носителя тока102
§ 20. О вероятности образования дефекта с участием
электронно-дырочной пары или экситона109
§ 21. О механизме образования F-центров при действии ионизирующего
излучения113
§ 22. О механизме квазихимических реакций между точечными дефектами
в полупроводнике при действии ионизирующего излучения121
 
Г л а в а   VIII.  Равновесие кристалла с окружающим газом
 
§ 23. Вычисление равновесных концентраций электронов и дефектов в
беспримесном полупроводнике135
§ 24. Самокомпенсация, ограничивающая проводимость полупроводников145
 
Г л а в а   IX.  Пространственно неоднородное распределение дефектов по объёму
    полупроводника
 
§ 25. Концентрация собственных дефектов в приконтактном слое
полупроводника155
 
Литература182

Книги на ту же тему

  1. Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники. — 2-е изд., доп., Мартинес-Дуарт Д. М., Мартин-Палма Р. Д., Агулло-Руеда Ф., 2009
  2. Дефекты и колебательный спектр кристаллов: Теоретические и экспериментальные аспекты влияния точечных дефектов и неупорядоченностей на колебания кристаллов, Марадудин А., 1968
  3. Самоорганизация в полупроводниках. Неравновесные фазовые переходы в полупроводниках, обусловленные генерационно-рекомбинационными процессами, Шёлль Э., 1991
  4. Оптические процессы в полупроводниках, Панков Ж., 1973
  5. Пространственная симметрия и оптические свойства твёрдых тел (комплект из 2 книг), Бирман Д., 1978
  6. Неравновесные приповерхностные процессы в полупроводниках и полупроводниковых приборах, Зуев В. А., Саченко А. В., Толпыго К. Б., 1977
  7. Электрические эффекты в радиоспектроскопии: Электронный парамагнитный, двойной электронно-ядерный и параэлектрический резонансы, Глинчук М. Д., Грачёв В. Г., Дейген М. Ф., Ройцин А. Б., Суслин Л. А., 1981
  8. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников, Мазнин А. Н., Нетушил А. В., Парини Е. П., 1950
  9. Калибровочная теория дислокаций и дисклинаций, Кадич А., Эделен Д., 1987
  10. Континуальная теория дислокаций, Эшелби Д., 1963
  11. Флуктуационные явления в полупроводниках, Ван-дер-Зил А., 1961
  12. Электронные процессы в некристаллических веществах, Мотт Н., Дэвис Э., 1974
  13. Электронная теория неупорядоченных полупроводников, Бонч-Бруевич В. Л., Звягин И. П., Кайпер Р., Миронов А. Г., Эндерлайн Р., Эссер Б., 1981
  14. Теория и свойства неупорядоченных материалов, 1977
  15. Арсенид галлия. Получение, свойства и применение, Кесаманлы Ф. П., Наследов Д. Н., ред., 1973
  16. Физико-химия поверхности полупроводников, Волькенштейн Ф. Ф., 1973
  17. Диэлектрики и радиация: Кн. 7: Влияние трансмутантов на свойства керамических диэлектриков, Костюков Н. С., Астапова Е. С., Еремин И. Е., Демчук В. А., Щербакова Е. В., 2007
  18. Статистическая механика, кинетическая теория и стохастические процессы, Хир К., 1976
  19. Основы статистической физики материалов: Учебник, Дмитриев А. В., 2004

Напишите нам!© 1913—2013
КнигоПровод.Ru
Рейтинг@Mail.ru btd.kinetix.ru работаем на движке KINETIX :)
elapsed time 0.071 secработаем на движке KINETIX :)