5102077469

dla T=0, elementarna koórka energetyczna w przestrzeni fazowej k. Kula Fermiego, wyliczenie wektora Fermiego kF oraz energii Fermiego EF Zjawisko przewodnictwa elektrycznego metali w modelu Fermiego: dostępne stany energetyczne w zewnętrznym polu elektrycznym-przesunięta kula Fermiego. Rozproszenie nośników prądu na defektach sieci oraz fononach, czas relaksacji, gęstość prądu, przewodnictwo właściwe- zależność od temperatury.

Pasmowy model ciała stalego-model Kronoga-Pcnneya: stały potencjał periodyczny w sieci krystalicznej, równanie Schrodingera, funkcja Blocha, warunki brzegowe, relacja dyspersji-analitycznie i graficznie, pasma energetyczne-pasmo dozwolone, pasmo wzbronione. Relacja dyspersji, porównanie z elektronem swobodnym oraz w studni potencjału o nieskończonych brzegach. Stefy Brillouina: przypadek słabego i silnego wiązania- ilustracja w dwuwymiarowej przestrzeni wektora falowego k Wewnętrzne potencjały krysztalu-masa efektywna elektronu.

Kryształy półprzewodnikowe; struktura energetyczna półprzewodników samoistnych, przerwa energetyczna-metody wyznaczania, samoistne przewodnictwo elektronowe i dziurawe, ruchliwość nośników prądu. Półprzewodniki domieszkowe typu pin: struktura energetyczna modyfikacja przerwy wzbronionej poprzez domieszkowanie, energia Fermiego, ruchliwość, zależność przerwy' energetycznej od temperatury i składu. Złącze prostujące - dioda p-n (n-p) struktura energetyczna, poziom Fermiego, bariera potencjału, polaryzacja w kierunku przewodzenia i zaporowym, charakterystyka prądów o-napieciowa,    hetero    struktury-przy kłady.    Tranzystor

bipolarny: p-n-p (n-p-n) struktura energetyczna, energia Fermiiego, bariery potencjału- emiter-baza, baza-kolektor, układy elektroniczne, podstawowe równania wartości prądów' w zależności od napięcia polaryzacji, wzajemne relacja prądów emitera, bazy, kolektora. Tranzystor jako wzmacniacz prądu, napięcia, mocy.

Fonony: energia drgań sieci krystalicznej, przybliżenie fal krótkich, fonony podłużne i poprzeczne, równanie ruchu - zasada dynamiki Newtona, relacja dyspersji, strefy Brillouina, prędkość grupowa na końcach strefy Brillouina . Zakres fal długich ośrodek ciągły, liniowa relacja dyspersji.

Nadprzewodniki: niskotemperaturowe nadprzewodniki, podstawowe własności, krzywe krytyczne, zjawisko Meissnera, efekt izotopowy, teoria BCS- (Barden,Cooper,Schrieffer), pary Coopera, nadprzewodniki I i II rodzaju.

Ćwiczenia tablicowe (rachunkowe):

Interpretacja funkcji rozkładu Fermiego-Diraca, definicja energii Fermiego dla T=0: stany energetyczne obsadzone, stany nieobsadzone. Fele de’Broglie, interpretacja, wzory, doświadczenie Davissona-Germera: układ eksperymentalny, interpretacja wyników.

Równanie Schrodingera : stacjonarne równanie - rozwiązanie dla cząstki swobodnej, relacja dyspersji. Zagadnienie studni potencjału o nieskończonych brzegach - równanie Schrodingera, fiinkcja falowa, warunki brzegowe, liczby kwantowe, energia-wartości własne, relacja dyspersji

Przewodnictwo metali - model Fermiego elektronów swobodnych, założenia, rów nanie Schrodingera, funkcja falowa, w arunki brzegowe, liczby kwantowe, relacja dyspersji, dla T=0 wyliczenie wektora Fermiego kF oraz energii Fermiego EF , stany energetyczne w obecności zewnętrznego pola elektrycznego gęstość prądu, czas relaksacji przewodnictwo._