Theoretische Grundlagen der Halbleiterphysik

Das Inhaltsverzeichnis umfasst mehrere zentrale Themen der Festkörperphysik. Zunächst werden Kristallstrukturen und Symmetrien behandelt, einschließlich der Translations- und Punktgruppen sowie der fraktionellen Translationen, mit einem Beispiel des fcc-Gitters. Es folgt die Untersuchung des Elektrons im idealen Kristallpotential, das die Symmetrieoperatoren, das Eigenwertproblem der Translationsoperatoren und das Blochsches Theorem umfasst. Energiebänder, periodische Randbedingungen und Zustandsdichten werden ebenfalls behandelt. Die Methoden zur Berechnung der Bandstruktur werden detailliert, einschließlich des Kristallpotentials, des Bindungs-Orbital-Modells und der Pseudopotentialmethoden. Störstellen und deren Charakterisierung sowie die Effektivmassennäherung werden ebenfalls thematisiert. Die Statistik der Ladungsträger im Gleichgewicht und die Bornsche Gitterdynamik werden erörtert, gefolgt von der linearen Wechselwirkung der Elektronen mit externen elektromagnetischen Feldern. Elektronische optische Eigenschaften, einschließlich des dielektrischen Tensors und der Mikroskopischen Theorie, werden ebenfalls behandelt. Zusätzlich werden das Bindungsladungsmodell und die mikroskopische Theorie der Gitterdynamik erläutert, gefolgt von der Elektron-Phonon-Wechselwirkung und der Boltzmann-Gleichung. Schließlich wird die elektrische Leitfähigkeit, einschließlich der Streuung an Störstellen, sowie galvanomagnetische Effekte