Основы квантовой физики. Физика низких температур. Основы низкотемпературных измерений (План лекций по разделам физики), страница 2

Собственная и примесная проводимость полупроводников

Лекция  15                                                                                 2 часа         

Собственная проводимость полупроводников. Энергия активации. Электронно-дырочный механизм собственной проводимости. Температурная зависимость сопротивления собственных полупроводников. Примесная проводимость полупроводников. Донорные и акцепторные уровни примеси. Примесные полупроводники с электронной проводимостью (n-полупроводники) и примесные полупроводники с дырочной проводимостью (p-полупроводники).

Фотопроводимость полупроводников

Лекция  16                                                                                2 часа         

Уровень Ферми в полупроводниках. Температурное вырождение примесной проводимости.

Фотопроводимость полупроводников. Собственная фотопроводимость. Красная граница внутреннего фотоэффекта. Фоторезисторы (фотосопротивления). Люминесценция твёрдых тел.

5.7. Контактные и термоэлектрические  явления

Контактные явления

Лекции  17 и 18                                                                        4 часа

Работа выхода электронов из металла. Термоэлектронная эмиссия. Электрохимический потенциал. Контакт двух металлов. Внутренняя и внешняя контактная разность потенциалов. Контакт металла с полупроводником, влияние внешнего электрического поля (эффект Шоттки). Контакт электронного и дырочного полупроводников (р – n-переход), запирающий слой. Действие внешней разности потенциалов на p – n-переход. Пропускное и запирающее напряжения. Полупроводниковый транзистор (триод). Вентильный фотоэффект в p – n-переходе. Фотодиод.

Термоэлектрические контактные явления

Лекция  19                                                                                2 часа

Замкнутая цепь из разнородных проводников. Термоэлектрический эффект Зеебека. Прямое преобразование тепловой энергии в электрическую. Термоэдс, термопары.

Лекция  20                                                                                2 часа

Электротермический эффект Пельтье. Эффект Томсона. Электротермический способ охлаждения. Полупроводниковые холодильники.

5.8. Элементы физики ядра

Лекции  21, 22                                                                                    4 часа

Атомное ядро. Характеристики атомного ядра, его размеры и спин.  Протоны и нейтроны. Масса и энергия связи ядра. Ядерные силы. Радиоактивность естественная и искусственная. Законы радиоактивного превращения. Ядерные реакции. Деление ядер. Термоядерные реакции. Виды взаимодействий и классы элементарных частиц. Методы регистрации элементарных частиц. Частицы и античастицы.

Структура ядра атомов. Явление радиоактивности. Ядерная энергетика. Элементарные и субэлементарные частицы.

ФИЗИКА НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР.

ОСНОВЫ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ.

Раздел 6. Физика низких температур.

6.1.  Температура

Лекции 23, 24                                                                           4 часа

      Краткая история развития представлений о температуре. Первые термометры. Температурные шкалы. Абсолютная термодинамическая шкала температур и международная практическая температурная шкала (МПТШ). Реперные точки шкалы.

      Молекулярно-кинетическая и статистическая трактовка температуры. Энтропия и абсолютный нуль температуры. Температура и квантовая механика. Температура и астрофизика.

6.2. Способы измерения низких температур

Лекции  25, 26.                                                                         4 часа

      Особенности измерения температуры. Газовые эталонные термометры. Жидкостно-стеклянные термометры. Манометрические термометры.

      Термометры сопротивления (ТС). Металлические ТС (платиновые, медные). Полупроводниковые ТС (термисторы, микротермисторы, позисторы). ТС на базе полупроводниковых диодов и транзисторов.