Предисловие

Введение

Тема 1. Основы физики полупроводников

• 1.1. Уравнение Шрёдингера для кристалла (20мин.)
• 1.2. Одноэлектронное приближение: приближение Борна -Оппенгеймера, приближение Хартри - Фока (59мин.)
• 1.3. Движение электрона в периодическом поле кристаллической решетки (теорема Блоха) (39мин.)
• 1.4. Квазиимпульс (39мин.)
• 1.5. Зоны Бриллюэна (59мин.)
• 1.6. Периодические граничные условия (20мин.)
• 1.7. Энергетические зоны (59мин.)
• 1.8. Метод сильно связанных электронов (59мин.)
• 1.9. Закон дисперсии. Эффективная масса носителей заряда (20мин.)
• 1.10. Разница между металлами, полупроводниками и диэлектриками (59мин.)
• 1.11. Примесные полупроводники (39мин.)
• Тест:  Основы физики полупроводников (22мин.)

Тема 2. Статистика электронов и дырок в полупроводниках

• 2.1. Плотность состояний с заданной энергией (20мин.)
• 2.2. Функция Ферми - Дирака (39мин.)
• 2.3. Концентрация электронов и дырок в зонах (39мин.)
• 2.4. Невырожденные полупроводники (20мин.)
• 2.5. Вырожденные полупроводники (39мин.)
• 2.6. Уровень Ферми в собственном полупроводнике (39мин.)
• 2.7. Концентрация носителей и уровень Ферми в примесном полупроводнике (59мин.)
• 2.8. Взаимная компенсация доноров и акцепторов (39мин.)
• Тест:  Статистика электронов и дырок в полупроводниках (28мин.)

Тема 3. Явления переноса и неравновесные процессы

• 3.1. Уравнения кинетики (20мин.)
• 3.2. Среднее время жизни неравновесных носителей (39мин.)
• 3.3. Уравнения кинетики при наличии электрических токов (59мин.)
• 3.4. Решение уравнений кинетики для одномерного полупроводника (118мин.)
• 3.5. Соотношение Эйнштейна между подвижностью носителей и коэффициентом диффузии (20мин.)
• 3.6. Квазиуровни Ферми (39мин.)
• 3.7. Свойства квазиуровней Ферми (39мин.)
• Тест:  Явления переноса и неравновесные процессы (12мин.)

Тема 4. Электронно-дырочные переходы

• 4.1. Двойной электрический слой на границе раздела полупроводников с разным типом проводимости (39мин.)
• 4.2. Принцип работы солнечных электрических батарей (20мин.)
• 4.3. Инжекция неосновных носителей через р-n-переход (20мин.)
• 4.4. Изменение квазиуровней Ферми в переходной области (20мин.)
• 4.5. Концентрация носителей на границе р-n-перехода (20мин.)
• 4.6. Ширина переходной области (98мин.)
• 4.7. Емкость р-n-перехода (20мин.)
• 4.8. Статическая вольт-амперная характеристика идеального p-n-перехода (118мин.)
• 4.9. Статическая вольт-амперная характеристика реального p-n-перехода (20мин.)
• 4.10. Ток насыщения. Пробой р-n-перехода (20мин.)
• 4.11. Явления на границе металл - полупроводник. Диоды Шотки (20мин.)
• 4.12. Переход полупроводник - полупроводник (гетеропереход) (39мин.)
• Тест:  Электронно-дырочные переходы (12мин.)

Тема 5. Р-n-переход при переменном напряжении

• 5.1. Плотность тока, протекающего через р-n-переход (39мин.)
• 5.2. Диффузионная емкость и диффузионная проводимость (20мин.)
• 5.3. Эквивалентная схема р-n-перехода на низких частотах (20мин.)
• 5.4. Ток смещения. Эквивалентная схема р-n-перехода на высоких частотах (39мин.)
• Тест:  Р-n-переход при переменном напряжении (10мин.)

Тема 6. Диоды для оптоэлектроники

• 6.1. Солнечный элемент (20мин.)
• 6.2. Светоизлучающий диод (20мин.)
• 6.3. Лазеры с p-n-переходами и гетеропереходами (20мин.)
• 6.4. Тенденции развития физической электроники и микроэлектроники (20мин.)
• 6.5. Материалы микроэлектроники (20мин.)
• 6.6. Методы проектирования и процессы изготовления (20мин.)
• 6.7. Наноразмерные структуры и нанотехнологии (59мин.)
• Тест:  Диоды для оптоэлектроники (10мин.)

Литература

Приложения

• Приложение 1. Соотношения между некоторыми физическими единицами, множителями для образования дольных и кратных единиц (20мин.)
• Приложение 2. Некоторые физические постоянные (20мин.)
• Приложение 3. Параметры германия, кремния и арсенида галлия (59мин.)

Завершение курса

• Тест:  Итоговое тестирование (30мин.)