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. Положение уровня Ферми в собственном полупроводнике и в полупроводнике с примесями. Температурные зависимости концентраций электронов и дырок в зонах при учете вырождения. 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. Зонная 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. Кинетические явления в полупроводниках.
Возникновение неравновесных носителей заряда в полупроводниках. Оптическая генерация. Темпы генерации и рекомбинации; времена жизни. Квазиравновесие и квазиуровни Ферми. Уравнение кинетики рекомбинации в пространственно однородных и неоднородных системах. Соотношение Эйнштейна. Плотность тока в неоднородных системах. Связь плотности тока с градиентом квазиуровня Ферми. Протекание тока через контакт металл-полупроводник. Выпрямление в барьере Шоттки. Вольтамперная характеристика барьера Шоттки. Релаксация объемного заряда; максвелловское время релаксации. 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. Вольтамперная характеристика p-n-перехода.