В предложения курс се разглеждат особеностите на некристалните полупроводници (структурно неподредени електронни системи), намиращи приложение в съвременната опотелектроника: химична връзка, структура, енергетичен спектър, локализация на състоянията, случайно поле; както и основните модели, описващи електричните и оптични процеси в тях. По-значително внимание е отделено на някои представители – аморфни, стъклообразни, течни, молекулярни, органични полупроводници. Прави се преглед на физичните явления в тях, както и на основните им електрични, фотоелектрични и оптични свойства.
Б. СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА:
Лекции ( или упражнения)
№
Тема, вид на занятието:
Брой часове
ЛЕКЦИИ
45
І.
ОСНОВНИ СВЕДЕНИЯ ЗА НЕКРИСТАЛНИТЕ ПОЛУПРОВОДНИЦИ.
8
І.1
Класификация и структура на некристалните полупроводници.
3
І.2
Общи особености на некристалните полупроводници като структурно неподредени системи – случайно поле, плътност на състоянията, локализация, край на подвижността. Особености на електричните и оптични свойства
Основни положения от физиката на аморфните полупроводници. Класификация. Зонни модели. Статична електропроводност – проводимост по локализирани и делокализирани състояния. Променливотокова проводимост. Ефект на Хол и магнитосъпротивление. Фотопроводимост. Оптично поглъщане. Луминесценция. Методи за изследване на структурата на аморфните полупроводници
7
ІІ.2
Аморфни полупроводници с тетраедричен строеж – Si:H, Ge:H, Si1-xGex:H. Получаване и структура. Легиране. Електрични и оптични свойства
8
ІІ.3
Халкогенидни стъклообразни полупроводници. Класификация и структура. Стъклообразуване. Електрични и оптични своства. Ефекти на превключване и памет
8
ІІІ.
ТЕЧНИ ПОЛУПРОВОДНИЦИ. Електронна структура – метален модел, модел на изкривения кристал, опашки в плътността на състоянията и локализация на Андерсън. Електрични и оптични свойства
Класификация – молекулярни кристали и полимери. Структура. Електронни и оптични свойства. Двойни връзки, ефект на спрягане. Свойства на спрегнатите системи. - и -електрони, локализирани и делокализирани орбитали и състояния. Зонни модели. Основи на теорията на пренос на заряди. Тунелен и скоков механизъм на траспорт. Инжекция на носители. Електропроводност, ограничена от обемен заряд. Подвижност. Ефект на Хол. Поглъщане. Фотоелектрични явления.
5
ІV.2
Основни представители на молекулярните кристали (металфталоцианини).
2
ІV.3
Основни представители на полимерите (полиацетилен)
2
ІV.4
Мономолекулярни полимерни слоеве
2
ІV.5
Биология и органични полупроводници. Биополимери.
1
ЛАБОРАТОРНИ УПРАЖНЕНИЯ
30
1.
Проводимост в аморфни и стъклообразни полупроводници – температурна зависимост
5
2.
Проводимост в аморфни и стъклообразни полупроводници – полева зависимост
В. Формата на контрол е: ТЕКУЩА ОЦЕНКА. Студентите подготвят реферат по зададена тема. В края на курса се провежда препитване. При формиране на оценката се отчита и активността на студентите по време на лекциите и практическите занятия.
Г. Основна литература:
Н. Мот, Э. Девис, “Электронные процессы в некристалических веществах”, М., Мир (1982)
И.П. Звягин, “Кинетические явления в неупорядоченных полупроводниках”, изд Московского университета (1984)
К. Као, В. Хуанг, “Перенос электронов в твердых телах”, М. Мир (1984)
“The Physics of Hydrogenated Amorphous Silicon”,ed. D. Joannopolous and G. Lucovsky, Ser. Topics in Applied Physics, v. 55 and 56, Springer – Verlag Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo (1984)
А. Меден, М. Шо, “Физика и применение аморфных полупроводников”, М., Мир (1991)
С. Свечников, В. Хаминец, Н. Довгошей, “Сложные некристаллические халькогениды и их применение в оптоэлектронике”, Кьев, Наукова думка (1992)
“Еlectronic Properties of Polymers and Related Compounds”, ed. H. Kuzmany, M. Mehring, S. Roth, Springer Series in Solid State Physics, v. 63, Springer – Verlag Berlin, Heidelberg, New York (1985)
Ж. Симон, Ж. Андре, “Молекулярные полупроводники”, М., Мир (1988)
Д. Допълнителна литература:
P. Marshall, “The Study of Electron Transport in Disordered Solids via Transient Photoconductivity Мeasurements”, in “Electronic, Optoelectronic and Magnetic Thin Films” (Proc. 8th Intern. School on Condensed Matter. Physics (ISCMP), Varna’94, ed. J.P. Marshall…, Res. Studies Press LTD (1995) p.3)
“Fundamental Physiscs of Amorphous Semiconductors”, ed. F. Yonezawa, Springer Series in Solid State Physics, v. 25, Springer – Verlag Berlin, Heidelberg, New York (1981)
“Аморфные полупроводники”, под ред. М. Бродски, М., Мир (1982)
“Аморфные полупроводники и приборы на их основе, под ред. Хамаковы, М., Металлургия (1986)
