Розділ 1 основи квантової механiки

ВСТУП

Мета цього тому підручника – вивчення фiзичних явищ, що лежать у основi принципа дiї приладiв елементної бази сучасної електронної технiки.

За допомогою підручника читачі зможуть:

знати – фiзику явищ, що лежать у основi роботи електронних приладiв;

вмiти – використовувати цi знання для визначення фiзичних принципiв дiї приладiв електронної технiки та використання їх при створеннi електронної апаратури;

пам'ятати – без знання фiзичних основ спецiальностi неможлива творча робота сучасного спецiалiста в умовах бурхливого розвитку елементної бази електронiки та областей її застосування.

Електронними звуться прилади, принцип роботи яких оснований на використаннi явищ, що виникають у процесi одержання потокiв електронiв, керування рухом цих потокiв та їх перетворення на елементах конструкцiї приладiв.

В залежностi вiд властивостей середовища, в якому вiдбувається рух електронних потокiв, електроннi прилади дiляться на вакуумнi, газорозряднi (iоннi), напiвпровiдниковi. Впливати на рух електронiв, отже, керувати їх потоками, можливо за допомогою електричних та магнiтних полiв, а також створення матерiальних перешкод на їх шляху.

Розвиток електронних приладів був забезпечений вивченням таких фізичних явищ, як емісія електронів з твердого тіла, електричний розряд у газах, плазма, а також розвитком фізики твердого тіла, напівпровідників, оптики тощо. Класифікацію електронних приладів за фізичними явищами, на яких вони засновані, можна представити схемою на рисунку 1.

Рис. 1. Класифікація фізичних явищ, що лежать у основі

дії електронних приладів.

Сучасні електронні галузі – наноелектроніка, засоби телекомунікацій та інші – засновані значною мірою на використанні напівпровідникових, квантових та НВЧ приладів. Тому фізичні явища, що забезпечують принцип дії цих приладів, є об'єктом вивчення у даному томі.

Кінцева мета – знання властивостей твердого тіла та p - n -переходів як основи твердотільних приладів. Для її досягнення треба знати закони поведінки мікрочастинок під впливом середовища та зовнішніх факторів. Тому надані знання з основ квантової механіки, статистичної фізики, зонної теорії, фізики твердого тіла тощо [1,2].

РОЗДІЛ 1 ОСНОВИ КВАНТОВОЇ МЕХАНIКИ