The large handbooks in physics, chemistry and other disciplines contain data needed every day as well as additional equally important data needed only at longer time intervals. This volume contains the updated and extended data for a large number of semiconducting materials. The CD-ROM accompanying the handbook contains additional figures and references embedded in an extended electronic version of the printed handbook. Full text search is possible.

Introduction to Solid-State Theory is a textbook for graduate students of physics and materials science. It also provides the theoretical background needed by physicists doing research in pure solid-state physics and its applications to electrical engineering. The fundamentals of solid-state theory are based on a description by delocalized and localized states and - within the concept of delocalized states - by elementary excitations. The development of solid-state theory within the last ten years has shown that by a systematic introduction of these concepts, large parts of the theory can be described in a unified way. This form of description gives a "pictorial" formulation of many elementary processes in solids, which facilitates their understanding.

The frequent use of well known critical data handbooks like Beilstein, Gmelin and Landolt Bornstein is impeded by the fact that merely larger libraries - often far away from the scientist's working place - can afford such precious collections. To satisfy an urgent need of many scientists for having at their working place a comprehensive, high quality, but cheap collection of at least the basic data oftheirfield of interest the series "Data in Science and Technology"is started now. This first volume presents the most important data on two groups of semiconductors, the elements of the IVth group of the periodic system and the III-V compounds. All data were compiled from information on about 2500 pages in various volumes of the New Series of Landolt-Bornstein. For each critically chosen data set and each figure the original literature is cited. In addition, tables of content refer to the handbooks the data were drawn from. Thus the presentation of data in this volume is of the same high quality standard as in the original evaluated data collections. We hope to meet the needs of the physical community with the volumes of the series "Data in Science and Technology," forming bridges between the laboratory and additional information sources in the libraries."

Das in den beiden ersten Biinden benutzte Ordnungsprinzip der elementaren Anregungen und ihrer Wechselwirkungen iiberdeckt nicht das Gesamtgebiet der Festkorperphysik. Oberall dort, wo die endliche Ausdehnung des Festkorpers oder Abweichungen von der strengen GitterperiodiziUit wichtig werden, kann eine lokale Be schreibung der Festkorperphanomene vorteilhafter sein. Den elemen taren Anregungen werden deshalb in diesem abschlieBenden Band die lokalisierten Zustiinde zur Seite gestellt. Bei der Breite des behandel ten Gebietes war eine Beschrankung auf reprasentative Beispiele notwendig. Ich habe dabei den Halbleiter als Modellsubstanz fUr die Untersuchungen von GitterstOrungen und gestorten Gittem starker in den Vordergrund gestellt als in den vorhergehenden Banden. Nahe res zu Inhalt und Gliederung der folgenden Kapitel findet der Leser im einleitenden Abschnitt 92. In einem Anhang werden - wie in den ersten beiden Banden - wieder mathematische Hilfsmittel bereit gestellt. Den AbschluB bilden ein Literatur-und ein Sachverzeichnis fUr aile drei Bande. Meine Mitarbeiter haben mich auch bei diesem Band wesentlich unter stiitzt. Besonderen Dank schulde ich den Herren Dr. K. Maschke, Dr. H. Overhofund Prof. Dr. P. Thomas fUr eine kritische Durchsicht des gesamten Manuskripts. Fiir Hinweise und Ratschllige zu einzelnen Kapiteln danke ich femer Herm Prof. Dr. U. Rossler, Regensburg, und Herm Prof. Dr. J. Treusch, Dortmund. MarburgfLahn, im Mai 1973 Otfried Madelung v Inhaltsverzeichnis 92. Lokalisierte und delokalisierte Beschreibung von Fe- korpereigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . 1 XII Die cbemiscbe Bindung in Festkorpem 93. Einfiihrung . . . . . . . . . . . 4 94. Die lokalisierte Einzelbindung . . . 6 95. Lokalisierte und delokalisierte Bindungen 11 96. Festkorper mit lokalisierter Bindung: Isolatoren und Halbleiter. . . . . . . . . . . . . . . . . 14 ."

Der Besprechung der in einem Festkorper definierbaren elementaren Anregungen im ersten Band folgt nun eine Diskussion der moglichen Wechselwirkungen zwischen diesen Anregungen. Die drei wichtig sten Gruppen von Wechselwirkungen eroffnen den Zugang zu drei groBen Teilgebieten der Festkorperphysik: Transport, Optik, Supra leitung. Eine Vollstiindigkeit in der Behandlung aller moglichen Phanomene und theoretischen Modelle wurde nicht angestrebt. Eine Beschrankung des behandelten Stoffes liegt auch darin, daB nur der unendlich ausgedehnte, storungsfreie Festkorper betrachtet wird. Allen mit Gitterstorungen, Grenzflachen und ungeordneten Phasen verbundenen Erscheinungen ist der abschlieBende dritte Band gewidmet. Der Nutzen gruppentheoretischer Betrachtungen wurde schon im ersten Band an zahlreichen Stellen deutlich. Symmetrieuntersuchun gen lief em qualitative Aussagen fiber die Eigenschaften elementarer Anregungen und erleichtem quantitative Berechnungen wesentlich. Der Anhang B enthalt deshalb eine kurze Einfiihrung in die grup pentheoretischen Hilfsmittel der Festkorpertheorie und Beispiele zu ihrer Anwendung. Meine Mitarbeiter Prof. Dr. U. Rossler und Dr. K. Maschke haben wieder das gesamte Manuskript vor der Drucklegung gelesen und mir mit vielen Ratschlagen geholfen. Fili die schnelle und reibungs lose Herstellung des Bandes bin ich dem Springer-Verlag, besonders Frl. . Schroder dankbar."

Der Zusammenhalt der Ionen und Elektronen in einem Festkorper erfolgt durch die starke Wechselwirkung, die zwischen diesen Teilchen besteht. Physikalische Vorgange im Festkorper sind dem gemaB Kollektivphanomene, an denen viele Gitterbausteine betei ligt sind. Die theoretische Beschreibung solcher Phanomene erscheint zunachst wesentlich komplizierter. als die Beschreibung einfacher Systeme schwach miteinander wechselwirkender Teilchen. Die Ent wicklung der letzten zehn Jahre hat jedoch gezeigt, daB durch eine systematische Einfiihrung des Begriffes der "elementaren Anre gungen" groBe Teile der Festkorperphysik unter einem einheitlichen Gesichtspunkt zusammengefaBt werden konnen. Gleichzeitig gibt dieses Konzept eine anschauliche Formulierung vieler Vorgange in Festkorpern und erleichtert damit wesentlich deren Verstandnis. Das Konzept der elementaren Anregungen liegt diesem Buch zu Grunde. Der vorliegende erste Band bringt eine Einfiihrung in die Grundlagen der Theorie. Verschiedene e1ementare Anregungen (Kollektivanregungen und Quasi-Teilchen) werden definiert und ihre Eigenschaften diskutiert. Auf dieser Stufe ist ein Vergleich mit dem Experiment nur in wenigen Fallen moglich. Physikalische Vorgange sind stets Wechselwirkungen, an denen elementare An regungen beteiligt sind. Daraufwird in den beiden folgenden Banden eingegangen. Einen ausfiihrlichen Uberblick tiber die Gliederung der drei Bande und das ihr zu Grunde liegende Konzept findet der Leser im ersten Abschnitt dieses Bandes. Das Buch wendet sich an alle, die auf dem Gebiet der Festkorper physik experimentell oder theoretisch arbeiten oder arbeiten wollen."

Das nun seit zwei Jahrzehnten anhaltende Interesse an den Halb leitern - sei es als Modellsubstanzen fiir die Untersuchung von Fest korpereigenschaften, sei es als Ausgangsmaterialien fiir zahlreiche Bauelemente der Elektronik - hat zu einer Flut von Veroffent lichungen gefiihrt. AIle neu erscheinenden Originalarbeiten kann ein einzelner nicht mehr iiberblicken. Die Zahl der zusammenfassenden Berichte iiber Teilgebiete der Halbleiterphysik betragt weit iiber Hundert. Wenn in dieser Situation ein weiteres Buch iiber Halb leiter vorgelegt wird, so waren dafiir folgende Griinde maBgebend: Der groBte Teil der Halbleiterphiinomene laBt sich mit einfachen halbklassischen Modellvorstellungen qualitativ (und oft auch quan titativ) erklaren. Dies gilt insbesondere fiir die Erscheinungen, die die Grundlage zum Verstiindnis der Transistorphysik bilden. Der Erfolg einfacher Modelle ist aber immer mit der Gefahr der miB brauchlichen Anwendung der notwendig simplifizierten Begriffe ver bunden. Die Grenzen der Anwendung eines Modells miissen also stets im Auge behalten werden. Nicht nur in der Forschung, sondern auch in der Anwendung sind diese Grenzen aber heute in vielen Fallen iiberschritten. So laBt sich der Gunn-Effekt - um nur ein Beispiel zu nennen - nicht verstehen ohne die Kenntnis der detail lierten Bandstruktur des Galliumarsenids und ohne Beriicksichtigung der unterschiedlichen Elektron-Phonon-Wechselwirkung bei schwa chen und bei starken elektrischen Feldern. Nicht nur der Physiker, der auf dem Halbleitergebiet arbeitet, sondern auch der Ingenieur, der die Halbleiterbauelemente mit Verstandnis anwenden will, sollte deshalb iiber die einfachen Grundbegriffe des Halbleitermodells bin aus dessen Grenzen und Erweiterungsmoglichkeiten kennen."