ЗМІСТ

1 СИЛИ ЗВ'ЯЗКУ В ТВЕРДИХ ТІЛАХ. ДЕФЕКТИ КРИСТАЛІВ...................................................................6

1.1 Сили Ван-дер-Ваальса..............................................................6

1.2 Іонний зв'язок............................................................................6

1.3 Ковалентний зв'язок.................................................................8

1.4 Металевий зв'язок.....................................................................10

1.5 Водневий зв'язок.......................................................................10

1.6 Сили відштовхування...............................................................11

1.7 Типи кристалів та їх дефекти...................................................11

2 ЕЛЕМЕНТИ ФІЗИЧНОЇ СТАТИСТИКИ.................16

2.1 Хімічний потенціал. Ферміони і бозони. Невироджені та вироджені системи частинок. Поняття про функцію розподілу ..................................................................................16

2.2 Фазовий простір мікрочастинок та його квантування. Густина квантових станів........................................................17

2.3 Функція розподілу для певироджепих систем

(функція Максвелла-Больцмана).............................................20

2.4 Функція розподілу для вироджених систем

(функція Фермі-Дірака).............................................................21

3 ТЕПЛОВІ ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДИХ ТІЛ.............24

3.1 Класична теорія теплоємності твердих тіл. Закон Дюлонга і Пті. Протиріччя класичної теорії теплоємності твердих тіл........................................................24

3.2 Нормальні коливання кристалічної гратки. Спектр цих коливань. Поняття про фонони.

Фононна модель твердих тіл....................................................25

3.3 Дебаєвська теорія теплоємності твердих тіл..........................27

3.4 Теплоємність електронного газу.............................................29

3.5 Теплове розширення твердих тіл.............................................30

3.6 Теплопровідність кристалічної гратки....................................33

3.7 Теплопровідність електронного газу (металів)......................34

4 ЕЛЕМЕНТИ ЗОННОЇ ТЕОРІЇ ТВЕРДИХ ТІЛ........36

4.1 Утворення енергетичних зон у кристалі................................36

4.2 Поняття про зони Бріллюена...................................................38

4.3 Ефективна маса електронів. Поняття про дірки.................40

4.4 Заповнення зон електронами. Провідники, діелектрики,

напівпровідники........................................................................42

5 ЕЛЕКТРОПРОВІДНІСТЬ ТВЕРДИХ ТІЛ................44

5.1 Дрейф носіїв струму в електричному полі. Рухливість носіїв заряду. Питома електропровідність..............................44

5.2 Залежність рухливості носіїв заряду від температури...........47

5.3 Електропровідність чистих металів і сплавів. Температурний коефіцієнт опору............................................48

5.4 Поняття про надпровідність.....................................................49

5.5 Залежність концентрації вільних носіїв заряду

в напівпровідниках від положення рівня Фермі....................51

5.6 Положення рівня Фермі і концентрація вільних носіїв заряду у власних напівпровідниках.

Електропровідність власних напівпровідників.......................52

5.7 Положення рівня Фермі і концентрація вільних носіїв заряду в домішкових напівпровідниках. Електропровідність домішкових напівпровідників

при низьких температурах........................................................54

5.8 Залежність положення рівня Фермі в домішкових напівпровідниках від температури. Температура виснаження домішки. Перехід до власної електропровідності....................................................................56

6 НЕРІВНОВАЖНІ ЯВИЩА В НАПІВПРОВІДНИКАХ................................................58

6.1 Нерівноважні носії заряду в напівпровідниках......................58

6.2 Власна та домішкова фотопровідність....................................61

6.3 Поглинання світла речовиною. Кінетика фотопровідності ..63

6.4 Люмінесценція..........................................................................65

6.5 Ефект Холла та його застосування..........................................67

7 КОНТАКТНІ ЯВИЩА..................................................69

7.1 Контакт двох металів. Товщина контактного шару...............69

7.2 Контакт метал-напівпровідник і його випрямляючі властивості. Омічний контакт.................................................71

7.3 Контакт двох напівпровідників з різним типом провідності, р-п- перехід і його випрямляючі властивості.........................75

7.3.1 Запираюче (зворотне) ввімкнення контакту....................76

7.3.2 Пряме ввімкнення контакту. Пробій р-п-переходів.........77

7.4 Способи одержання р-п-переходів...............................78

7.5 Принцип роботи біполярного транзистора......................79

8 МАГНІТНІ ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДИХ ТІЛ............82

8.1 Магнітне поле в магнетиках. Діа-пара-і феромагнетики

та їх властивості.........................................................................82

8.2 Магнітні властивості атомів. Гіромагнітні відношення........84

8.3 Природа діамагнетизму............................................................86

8.4 Природа парамагнетизму. Парамагнетизм електронного газу......................................................................87

8.5 Гіромагнітні досліди. Природа феромагнетизму. Домени. Антиферомагнетики. Ферити..................................................89

9 ЕЛЕМЕНТИ ЯДЕРНОЇ ФІЗИКИ................................91

9.1 Склад і характеристики атомних ядер....................................91

9.2 Природа ядерних сил................................................................92

9.3 Енергія зв'язку атомних ядер...................................................95

9.4 Радіоактивність. Ядерні перетворення.

Правило зміщення.....................................................................96

9.5 Закон радіоактивного розпаду.................................................98