Итоговая государственная аттестация выпускников по специальности 200100 "Микроэлектроника и твердотельная электроника". Гаврилюк А.А - 31 стр.

                                                                       Приложение 1
          Программа междисциплинарного государственного
     экзамена по специальности: 200100 "Микроэлектроника и
                   твердотельная электроника"
           (Утверждена Советом физического факультета ИГУ 27.12.2005г.)

 Классификация твердых тел. Диэлектрики, полупроводники, металлы. Диамагнетики,
парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики. Аморфные и кристаллические
твердые тела.

 Основные факторы, определяющие макроскопические свойства твердых тел.
Кристаллическая решетка. Классификация кристаллических структур. Точечные группы
симметрии. Предельные группы симметрии Симметрия кристаллов, Решетки Бравэ.
Кристаллографические индексы, атомные плоскости Понятие обратной решетки. Объем
элементарной ячейки обратной решетки . Структурный анализ как преобразование Фурье.
Фурье-трансформанта элементарной ячейки и решеток Бравэ. Зоны Бриллюэна.

Дефекты в твердых телах. Точечные дефекты, линейные дефекты, поверхностные дефекты.
Диффузия атомов в твердых телах. Механизмы диффузии. Энергия активации диффузии.
Закон Фика.

Виды связи между атомами в кристаллической решетке. Ионная связь. Энергия ионного
кристалла по Маделунгу. Ковалентная связь. Металлическая связь. Связь Ван- дер – Вальса.
Дисперсионные, дипольно- ориентационные и водородные связи – как разновидность связей
Ван-дер-Ваальса. Влияние агрегатного состояния на электрические свойства веществ.

 Классическая теория гармонического кристалла. Адиабатическое приближение. Удельная
теплоемкость. Нормальные моды колебаний одномерной и трехмерной решеток Бравэ.
 Энергетический спектр колебаний атомов в твердом теле. Акустические и оптические
фононы. Закон дисперсии. Основные положения моделей теплоемкости Эйнштейна и Дебая.
Температуры Эйнштейна и Дебая. Температурные зависимости теплоемкости в моделях
Эйнштейна и Дебая. Решеточный и электронный вклады в теплоемкость твердого тела.

Основные свойства металлов. Электропроводность, эффект Холла и магнетосопротивление.
Теплопроводность. Термоэдс. Закон Видемана – Франца. Число Лоренца. Классические
модели электропроводности Друде и Лоренца. Несостоятельность классических моделей.
Уравнение Шредингера для электрона проводимости. Приближение свободного электрона.
Распределение электронов в К-пространстве. Статистика Ферми – Дирака.
Энергия, импульс и температура Ферми. Вырожденный электронный газ в
металле. Электронный вклад в теплоемкость металла. Парамагнетизм Паули. Модель
электропроводности Зоммерфельда

Представление о зонной структуре твердых тел. Модель Кронига – Пенни. Теорема Блоха
Свойства квазиимпульса, зоны Бриллюэна. Динамика электрона в кристаллической решетке.
Эффективная масса. Брэгговское отражение электрона от границы зоны Бриллюэна.
Заполнение электронами зон Бриллюэна. Поверхность Ферми у одновалентных металлов.
Зонная структура полупроводников и диэлектриков. Валентная зона и зона проводимости,
Запрещенная зона.

Магнитное упорядочение. Типы магнитных структур. Обменная энергия. Природа
ферромагнетизма. Магнитная анизотропия. Доменная структура. Кривые намагничивания.
                                          31