pùslaidininkių fzika, kietojo kūno fizikos šaka, nagrinėjanti puslaidininkių savybes ir juose vykstančius reiškinius, kurianti modelius tiems reiškiniams tirti. Svarbiausios tyrimų sritys – puslaidininkių draudžiamosios energijos juostos ir laidumo bei valentinės juostų struktūra, krūvininkų tipai ir jų judrio, tankio, elektrinio laidumo priklausomybė nuo temperatūros, apšvietos, elektrinio ir magnetinio lauko, slėgio, šviesos sugertis ir emisija puslaidininkiuose, puslaidininkių cheminė sudėtis ir kita. Optiniais metodais tiriant puslaidininkių šviesos sugerties arba atspindžio spektrus sužinoma draudžiamosios juostos plotis, juostose esančių ekstremumų energija. Tiriant magnetooptinius reiškinius ir ciklotroninį rezonansą nustatoma puslaidininkio krūvininkų efektyvioji masė. Kai krūvininkų judris mažas, efektyvioji masė randama iš termoelektrovaros. Pagal Hallo įtampą (Hallo reiškinys) arba iš injekuotų krūvininkų dreifo nustatomas krūvininkų judris, išmatavus elektrinį laidį ir Hallo įtampą priemaišiniame puslaidininkyje – krūvininkų tankis. Nagrinėjama elektronų ir skylių elgsena kristalinių puslaidininkių laidumo ir valentinėje juostose, puslaidininkių savybių priklausomybė nuo jų paviršiaus ir kristalo vidinės sandaros vienalytiškumo. Puslaidininkių kristalinė sandara nustatoma iš rentgeno ir elektronų difrakcijos. Jei puslaidininkis nevienalytis, jo elektrinį laidį lemia potencialo barjerai arba susidaro pratekėjimo kanalai. Įtakos puslaidininkių savybėms turi jų paviršiuje vykstanti kristalinės sandaros relaksacija ir rekonstrukcija, priemaišos ir struktūros defektai bei dirbtinai jame (bei jo paviršiuje) sudaryti nanodariniai; kristalo defektų sandara nustatoma paramagnetinio elektronų rezonanso metodu, o aktyvacijos energijos – iš šviesos sugerties bei emisijos spektrų arba terminės aktyvacijos. Puslaidininkių cheminė sudėtis tiriama masių spektroskopijos, Rutherfordo atgalinės sklaidos ir kitu būdu. Puslaidininkių fizikos tyrimais naudojamasi puslaidininkinėje elektronikoje, puslaidininkinėje optoelektronikoje. Puslaidininkių savybės keičiamos juos legiruojant, auginant kintamo draudžiamosios energijos juostos pločio sandaras ir supergardeles, įterpiant nanodarinius bei suformuojant priemaišinių lygmenų juostas.
Istorija
Puslaidininkių savybę – elektrinio laidžio didėjimą kylant temperatūrai – 1833 pastebėjo M. Faraday. Daugelis kitų savybių ir reiškinių, pvz., fotolaidumas, išorinis fotoefektas, užtvarinis fotoefektas, buvo atrasti 19 a. antroje pusėje. 20 a. 3 dešimtmetyje sukūrus kvantinę mechaniką, 4 dešimtmetyje – metalų, dielektrikų ir puslaidininkių kvantinę teoriją puslaidininkių fizikos raida paspartėjo. 1948 J. Bardeenui, W. H. Brattainui, W. B. Shockley sukūrus tranzistorius (1956 Nobelio fizikos premija) pradėta sparčiai kurti puslaidininkinius įtaisus.
Lietuvoje
Puslaidininkius pradėta tirti 20 a. 5 dešimtmetyje. P. Brazdžiūno iniciatyva Vilniaus universitete Eksperimentinės fizikos katedroje pradėtos tirti puslaidininkių sluoksnių optinės ir fotoelektrinės savybės. Šie tyrimai plėtoti, o J. Poželos iniciatyva pradėtos tirti ir puslaidininkių elektrinės savybės stipriuose elektriniuose laukuose 1956 įkurtame Lietuvos mokslų akademijos Fizikos ir matematikos institute, nuo 1967 – Puslaidininkių fizikos institute. Vilniaus universitete 1960 įkurtose Puslaidininkių fizikos, 1974 Kietųjų kūnų elektronikos katedrose, 1992 Taikomųjų mokslų institute tiriami ir kuriami įvairūs puslaidininkiai naudojami elektrofotografijoje, mikroelektronikoje, optoelektronikoje, Saulės energetikoje ir kitose srityse. Puslaidininkių sintezė ir jų taikymas atliekami Kauno technologijos universitete. Lietuvos pramonė gamina puslaidininkinius diodus, tiristorius, fotodetektorius, mikrobangų ir terahercinių bangų detektorius, puslaidininkines apšvietimo sistemas.
909