Читать онлайн «Твердотельная электроника»

Министерство образования и науки Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ В. Н. Давыдов ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Учебное пособие для студентов направления 2100100 «Электроника и наноэлектроника», профиль «Электронные приборы и устройства» ТОМСК 2013  Министерство образования и науки РФ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ В. Н. Давыдов ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Учебное пособие 2013 2 Давыдов В. Н. Твердотельная электроника: Учеб. пособие.  Томск: ТУСУР, 2013.  175 с. В учебном пособии изложены основные физические явления в твердых телах, положенные в основу работы базовых элементов современной твердотельной электроники. В качестве теоретической базы курса рассмотрены основы зонной теории твердых тел, механизмы поглощения излучения полупроводниками, их фотоэлектрические и эмиссионные свойства, а также явления, протекающие вблизи контакта двух материалов и в приповерхностных слоях полупроводников. Рассмотрены твердотельные приборы, принцип работы которых основаны на рассмотренных явлениях и свойствах твердых тел: фоторезисторы, фотоприемные элементы на основе фотоэдс различной природы, полупроводниковые лазеры, светодиоды, матричные фотоприемные устройства, гетеропререходы, варикапы, полевые и биполярные транзисторы, тиристоры т. д. Указаны перспективные направления развития материаловедческой и технологической базы твердотельной электроники, принципов построения новых электронных устройств. Пособие предназначено для студентов технических вузов, обучающихся по заочной форме, в том числе с применением дистанционных технологий. Для освоения материала пособия не требуется специальных знаний, кроме знания основ высшей математики и общей физики в объемах, осваиваемых на первых курсах вузов. Оно будет также полезно студентам дневной формы обучения, испытывающим трудности в освоении курса «Твердотельная электроника», а также изучающим близкие по направлению дисциплины.  Давыдов Валерий Николаевич, 2013 3  ОГЛАВЛЕНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………... . 7 2. ЭЛЕМЕНТЫ ЗОННОЙ ТЕОРИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ……... …………………. . 9 2. 1. Общие положения…………………………………………. ………………. 9 2. 2. Модельные представления………………………………………………… 10 2. 3. Зонная диаграмма и электропроводность………………………………… 13 2. 4. Квазиимпульс электрона. Долины энергии и зона . . ……………. . ……… 19 2. 5. Положительно заряженные квазичастицы – дырки……………………… 24 2. 6. Движение частиц под действием электрического поля. ………………… 28 3.