Читать онлайн «Моделирование зонной структуры полупроводников: Учебное пособие по лекционному курсу ''Физика полупроводников''»

М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РСИ Т Е Т М О Д ЕЛ И Р О ВА Н И Е ЗО Н Н О Й С Т Р У К Т У Р Ы П О Л У П Р О ВО Д Н И К О В У чебноепособи е по лекци онномукурсу «Ф и зи каполупроводни ков» Специ альност ь 014100 - «М и кроэ лект рони каи полупроводни ковы епри боры » О П Д . Ф . 02 В О РО Н Е Ж 2003  2 У т верж дено научно-мет оди чески м совет ом ф и зи ческого ф акульт ет а9 января 2003 г. (прот окол № 1) Сост ави т ели : Бормонт овЕ . Н . , Бы кадороваГ. В . Гаври ловА . Е . У чебное пособи е подгот овлено на каф едре ф и зи ки полупроводни ков и ми кроэ лект рони ки ф и зи ческого ф акульт ет а В оронеж ского государст венного уни верси т ет а. Рекомендует ся для ст удент ов3 курсаф и зи ческого ф акульт ет а.  3 Содерж ани е 1. О сновны епредполож ени я зонной т еори и … … … … … … … … … … … … … 4 2. В олновая ф ункци я э лект ронавпери оди ческом поле… … … … … … … … . 5 3. Зоны Бри ллю э на… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . 9 4. М ет оды расчет аэ нергет и ческой ст рукт уры кри ст аллов… … … … … … . . 11 4. 1. П ри бли ж ени еси льносвязанны х э лект ронов. … … … … … … … … … 12 4. 2. П ри бли ж ени есвободны х э лект ронов. Э нергет и чески й спект р э лект ронавпрямоугольной пот енци альной яме… … … … . . 14 4. 3. П ри бли ж ени еслабосвязанны х э лект ронов… … … … … … … … … … 18 5. М одель К рони га–П енни … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . 19 6. Заполнени езон э лект ронами . М ет аллы , ди э лект ри ки , полупроводни ки … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 25 7. П ракт и чески езадани я… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . 28  4 1. О с новные предполож ениязоннойтеории К ак и звест но и з квант овой мех ани ки , для т еорет и ческого и сследовани я лю бой си ст емы част и ц, в част ност и для вы чи слени я возмож ны х значени й ееэ нерги и , надо реш и т ь соот вет ст вую щ ееуравнени е Ш реди нгера. П оследнеепредст авляет собой ди ф ф еренци альноеуравнени е в част ны х прои зводны х , содерж ащ ее ст олько переменны х , сколько ст епеней свободы и меет рассмат ри ваемая си ст ема. В ф и зи кет вердого т ела вэ т уси ст емувходят , ст рого говоря, всеэ лект роны и ат омны еядраат омов, сост авляю щ и е кри ст алл. Т аки м образом, чи сло ст епеней свободы , асни м и чи сло переменны х вуравнени и Ш реди нгера, оказы вает ся очень больш и м – порядка 1022–1023.