ПЛАЗМА ТВЁРДЫХ ТЕЛ

ПЛАЗМА ТВЁРДЫХ ТЕЛ условный физич.
термин, означающий совокупность подвижных заряженных частиц в твёрдых проводниках
(электронов проводимости в металлах или электронов и дырок в полупроводниках)
в
таких условиях, когда их свойства близки к свойствам плазмы (см. рис.).
Напр., под воздействием высокочастотного электромагнитного поля, частота
к-рого w значительно больше, чем частота столкновений электронов, коллективные
(плазменные) эффекты играют в свойствах проводников большую роль, чем столкновения
электронов друг с другом, с фононами, примесями и др. дефектами
в кристаллах. Это позволяет перенести представления, созданные при
исследовании плазмы, в физику твёрдого тела. Гл. отличие П. т. т.
от газовой плазмы ·- значит. большая концентрация n заряженных частиц.
В газовой плазме n 10¹² см^-3,
в металлах
n 10²²-10²³ см^-3,
в полупроводниках
n 10¹⁵ -10¹⁷ см^-3.
Это
приводит к различию всех характеристик П. т. т. и газовой плазмы. Напр.,
плазменная частота (частота собственных колебаний плазмы, см. Плазмой)
пропорциональна

поэтому
она для П . т.т. существенно больше, чем для газовой плазмы. Особенностью
П. т. т. является то, что она может быть заряженной. Плазменные эффекты
в твёрдых телах (особенно в полупроводниках) используются для создания
приборов высокочастотной техники.

Схематическое изображение: вверху -
газовой плазмы; в центре - электронной плазмы в металле; внизу - электронно-дырочной
плазмы в полупроводнике. Заштрихованные частицы - нейтральные атомы; чёрные
кружочки - подвижные электроны; большие белые кружочки со знаком плюс -
ионы, маленькие - дырки проводимости.

Лит.: Бауэрc Р., Плазма в твердых
телах, в сб.: Физика твердого тела. Электронные свойства твердых тел, пер.
с англ., М., 1972. См. также лит. при ст. Твёрдое тело. М. И. Каганов.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я