Программа курса "Квантовая теория твердых тел"

(10-й семестр, 34 часа, экзамен)

1. Электроны в металлах и полупроводниках. Свойства электронного газа в основном состоянии. Термодинамические свойства газа свободных электронов в приближении сферы Ферми.

2. Электроны в периодическом поле. Теорема Блоха. Зоны Бриллюэна. Энергетические зоны. Поверхность Ферми. Приближение почти свободных электронов. Закон дисперсии и волновые функции электронов.

3. Современные методы расчета энергетического спектра. Метод сильной связи. Псевдопотенциал. Плотность состояний. Когезионная энергия. Метод Кейна. Энергетические спектры узкощелевых полупроводников и материалов типа AIIIBV.

4. Квантовая теория гармонического кристалла. Общая теория теплоемкости кристалла. Модели Дебая и Эйнштейна. Фононы и фононный спектр. Теплоемкость при низких, промежуточных и высоких температурах.

5. Проблемы обоснования зонной теории и задачи, выходящие за ее рамки. Адиабатическое приближение. Представления о поляроне, экситоне. Роль экранирования.

6. Внутризонное и межзонное поглощение света, прямые и непрямые переходы. Комбинированная плотность состояний и критические точки. Полупроводник в квантующем магнитном поле и циклотронный резонанс.

7. Горячие электроны. Роль межэлектронного взаимодействия, электронная температура. Физические эффекты, обусловленные разогревом электронов. Нелинейные вольт-амперные характеристики. Явления электрической неустойчивости, представление об электрических доменах.

8. Механизмы рекомбинации в полупроводниках. Роль многофононных процессов. Каскадный механизм захвата. Захват на отталкивающие центры.

Литература

1. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М., Наука, 1990.
2. Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников. М., Наука, 1978.
3. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М., Наука, 1978.
4. Бонч-Бруевич В.Л., Звягин И.П., Миронов А.Г. Доменная электрическая неустойчивость в полупроводниках. М., Наука, 1972.
5. Бассани Ф., Пастори Парравичини Дж. Электронные состояния и оптические переходы в полупроводниках. М., Наука, 1982.
6. Бир Г.Л., Пикус Г.Е. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках. М., Наука, 1972.


Другие курсы, читаемые на кафедре