1. Равновесная статистика электронов и дырок в полупроводниках.
Плотность состояний и функция распределения электронов по квантовым состояниям.
Концентрации электронов и дырок в зонах. Эффективные плотности состояний
электронов и дырок в зонах. Невырожденный электронный (дырочный) газ.
Вычисление положения уровня Ферми в собственном полупроводнике.
Статистика заполнения примесных уровней. Уровень Ферми в полупроводнике с
примесями одного типа. Статистика электронов и дырок в компенсированных
полупроводниках. Многозарядные примесные центры.
2. Пространственно неоднородные равновесные состояния полупроводников.
Пространственно неоднородные равновесные распределения концентраций.
Внутреннее электрическое поле. Экранирование. Линейная теория экранирования.
Длина Дебая. Контакт металл-полупроводник. Энергетическая диаграмма контакта
металл-полупроводник. Распределение напряженности электрического поля,
объемного заряда и потенциала в обедненном и обогащенном слоях. Барьер
Шоттки. Барьерная емкость контакта металл-полупроводник.
3. Неравновесные электроны и дырки.
Возникновение неравновесных носителей заряда в полупроводниках. Оптическая
генерация. Темпы генерации и рекомбинации; время жизни. Соотношения между
временами релаксации энергии и импульса и временем жизни. Квазиравновесие
и квазиуровни Ферми. Уравнение кинетики рекомбинации в пространственно
однородных и неоднородных системах.
4. Кинетические явления.
Общая характеристика кинетических явлений. Потоки и силы. Кинетические
коэффициенты. Плотность тока в неоднородных системах. Соотношение Эйнштейна.
Связь плотности тока с градиентом квазиуровня Ферми.
Протекание тока через контакт металл-полупроводник. Выпрямление в барьере
Шоттки. Вольт-амперная характеристика барьера Шоттки. Инжекция основных
носителей заряда на контакте с обогащенным слоем.
Релаксация объемного заряда, максвелловское время релаксации. Токи,
ограниченные объемным зарядом (ТООЗ). Вольт-амперная характеристика в режиме
ТООЗ.
5. Кинетические явления в биполярных полупроводниках.
Амбиполярная диффузия. Коэффициент амбиполярной диффузии. Эффект Дембера.
Электронно-дырочный переход (p-n-переход). Энергетическая диаграмма
p-n-перехода. Инжекция неосновных носителей заряда в p-n-переходе.
Вольт-амперная характеристика p-n-перехода.
Фотоэлектрические свойства p-n-переходов. Вентильная фотоэдс.
6. Основные представления физики неупорядоченных полупроводников
Случайный потенциал. Хвосты плотности состояний и локализация. Проводимость
по локализованным состояниям, закон Мотта для прыжковой проводимости.
Оптические переходы в неупорядоченных полупроводниках. Хвосты оптического
поглощения (правило Урбаха).