Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Halbleiter und Festkörperphysik


von Erwin (Gast)


Lesenswert?

Kennt irgendjemand ein Buch, dass wenn man es liest auch versteht? Das 
Buch soll anschaulich und auf niedrigstem Nievau erklären und versuchen 
dem Leser ein Bild zu geben vom ganzen durch Beispielaufgaben und 
Lösungen, die aber detailliert durchargumentiert werden (so dass man es 
versteht).
Das Buch soll dem Leser die Festkörperphyik erklären und die 
Halbleiterphysik (pn Übergänge, Dioden, Transistorenm MOS, usw...)

Existiert ein solches Meisterwerk?
Wenn nicht, wie soll man dann diesen Stoff selbstständig lernen? Es muss 
doch heutzutage eine Möglichkeit geben sich diesen Stoff irgendwie 
selber aneignen zu können aber welche ist das?

Wieso frage ich das: Unsere Professoren sind leider unfähig Skripten und 
Bücher zu schreiben, die man auch versteht wenn man sie liest. Und sie 
sehen es leider nicht ein. Stattdessen taucht auf einmal aus dem nichts 
ein Ferminiveau auf und wir müssen damit rechnen können. Jedoch habe ich 
eine große Schwäche: Ich kann nicht mit etwas umgehen oder rechnen, wenn 
ich es nicht verstanden habe und ganz genau weiß woher es kommt. Andere 
können das vielleicht. Aber ich nicht, daher wende ich mich an euch. Ich 
bitte euch mir nur einen Namen eines Buches zu geben, dass all die 
Eigenschaften besitzt die ich aufgelistet habe. Und glaubt mir wenn ich 
euch sage: Ich habe schon zig Bücher in der Bibliothek durchprobiert, 
monatelang, aber KEINES erklärt anschaulich, noch versteht man wieso was 
so ist wie es ist, sondern alles wird wie immer vorausgesetzt. Ich frage 
mich so langsam ob es Planck, Einstein, debroglie, Schrödinger selbst 
überhaupt verstanden haben was sie da taten und ob alles nur reiner 
Zufall ist, dass alles noch so funktioniert .... ich würde mich nicht 
wundern, wenn in ein paar jahren (wenn das Wissen dann vollständig 
verloren ist), es keine neuen Innovationen im Bereich Technik und 
Wissenschaft gibt, denn keiner kann das Wissen richtig erklären...
Das sage nicht ich, sondern die Standardliteratur heutzutage...

Was soll ich nur tun?

von Lothar S. (loeti)


Lesenswert?

> Das Buch soll dem Leser die Festkörperphyik erklären und die
> Halbleiterphysik

Das geht nicht:
> auf niedrigstem Nievau erklären

von Volker (Gast)


Lesenswert?

Charles Kittel
Einführung in die Festkörperphysik

gilt oder galt mal als Standardwerk.
Allerdings brauchst du auch hier eine gewisse math. Grundbildung.
Ohne die wird es wohl nicht über das Transistormännchen aus "Art of 
Electronics" hinauslaufen :-)

von Erwin (Gast)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Das geht nicht:
>> auf niedrigstem Nievau erklären

Wieso nicht? Wieso ist es nicht möglich ein einfaches Buch zu verfassen? 
Ist das gesetzlich verboten?

von Erwin (Gast)


Lesenswert?

Volker schrieb:
> Allerdings brauchst du auch hier eine gewisse math. Grundbildung.

Mathematik ist kein Problem!!! Diese ist nämlich logisch und 
nachvollziehbar.
Alles andere nicht, daher brauche ich ein Buch, dass mir 
Naturwissenschaften (Halbleiterphysik und Festkörperphysik) bis ins 
detail verständlich und einfach erklärt. Ich spreche hier von 
Wellenfunktionen und den Übergang der Wellenfunktionen zum Bändermodell. 
Dies aber wie schon gesagt auf einfachstem Niveau aber natürlich mit 
Niveausteigerung.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

> Unsere Professoren sind leider unfähig Skripten und
> Bücher zu schreiben, die man auch versteht wenn man sie liest.

Wer ist "man"? Die meisten jungen Leute sprechen nennen sich selbst 
"man".

Ich bevorzuge "ich" zu sagen, wenn ich mich meine. Andere Generation 
halt.

von Erwin (Gast)


Lesenswert?

es geht um 30 Studenten. Somit spreche ich nicht nur für mich

von Sebastian A. (seba)


Lesenswert?

ich finde "Physik der Halbleiterbauelemente" von Frank Thuselt ganz gut, 
gibts z.B. bei der HU Berlin auch als ebook zum herunterladen... :)

von Frank M. (frank_m35)


Lesenswert?

Erwin schrieb:
> Mathematik ist kein Problem!!! Diese ist nämlich logisch und
> nachvollziehbar.
Dann solltest du mal ein bisschen Wahrscheinlichkeitstheorie hören.

Erwin schrieb:
Ich habe schon zig Bücher in der Bibliothek durchprobiert,
> monatelang, aber KEINES erklärt anschaulich, noch versteht man wieso was
> so ist wie es ist, sondern alles wird wie immer vorausgesetzt. Ich frage
> mich so langsam ob es Planck, Einstein, debroglie, Schrödinger selbst
> überhaupt verstanden haben was sie da taten und ob alles nur reiner
> Zufall ist, dass alles noch so funktioniert .... ich würde mich nicht
> wundern, wenn in ein paar jahren (wenn das Wissen dann vollständig
> verloren ist), es keine neuen Innovationen im Bereich Technik und
> Wissenschaft gibt, denn keiner kann das Wissen richtig erklären...
> Das sage nicht ich, sondern die Standardliteratur heutzutage...
>
> Was soll ich nur tun?

Akzeptieren, dass alles nur Theorien bzw. Modelle sind und keine der 
Wahrheit entspricht. Niemand kann dir genau sagen warum und wieso das so 
ist wie es ist. Es ist eine Theorie die die Beobachtungen gut beschreibt 
und in gewisser Weise Vorhersagen erlaubt. Kommt man an einen Punkt in 
dem es nicht mehr zutrifft, was ständig passiert, wird sie erweitert, 
angepasst etc.

Schau dir an woher die Maxwellschen Gleichungen kommen, die Schrödinger 
Gleichung, ...
Schau dir an wo all diese 'einfachen' Theorien versagen und was gemacht 
wurde um sie zu korrigieren.

"Es gab eine Zeit, als Zeitungen sagten, nur zwölf Menschen verständen 
die Relativitätstheorie. Ich glaube nicht, dass es jemals eine solche 
Zeit gab. Auf der anderen Seite denke ich, es ist sicher zu sagen, 
niemand versteht Quantenmechanik." - Richard Feynman, The Character of 
Physical Law, MIT-Press 1967, Kapitel 6


In diesem Sinne:
Wenn du es genau wissen willst warum es so ist wie es ist, wirst du nie 
glücklich werden, da es dir niemand sagen kann.
Wenn du aber die tolle Idee hinter der Theorie nicht verstehst und sie 
in dem begrenzten Bereich in dem sie funktioniert nicht anwenden kannst, 
so ist es ein anderes Problem.

Wenn du Physik studierst, dann lies den Kittel, dort steht alles drin. 
Da viele Dinge aber aufeinander aufbauen und du somit oft vom hundersten 
zum tausendesten kommst, ist es oft besser auf Wikipedia nach 
Fermi-Energie zu suchen und die anschauliche Interperation sich zu 
Gemüte führen. Alles andere vergisst man eh wieder, da man es meist nie 
mehr braucht. Das bessere Verständnis von allem kommt dann mit der Zeit 
von alleine.

von alesi (Gast)


Lesenswert?

Erwin schrieb:
> Das Buch soll dem Leser die Festkörperphyik erklären und die
> Halbleiterphysik (pn Übergänge, Dioden, Transistorenm MOS, usw...)

Ein einziges Buch dafür anzugeben ist schwierig, aber bei mehreren z.B.

Mathe-Grundlagen:
Joos/Richter, Höhere Mathematik
ISBN-13: 978-3817113538 im Antiquariat

Quantenmechanik:
Cohen-Tannoudji, Claude / Diu, Bernard / Laloë, Franck:
Quantenmechanik Band 1+2
ISBN: 978-3-11-024113-6

Festkörperphysik:
Neil W. Ashcroft, David N. Mermin
Festkörperphysik
ISBN-13: 978-3486248340

Halbleitphysik:
V. Bonch-Bruevich and S. Kalashnikov. Halbleiterphysik.
VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften

Simon M. Sze, Kwok K. Ng
Physics of Semiconductor Devices
ISBN-13: 978-0471143239

von J. A. (gajk)


Lesenswert?

Frank M. schrieb:

> In diesem Sinne:
> Wenn du es genau wissen willst warum es so ist wie es ist, wirst du nie
> glücklich werden, da es dir niemand sagen kann.
> Wenn du aber die tolle Idee hinter der Theorie nicht verstehst und sie
> in dem begrenzten Bereich in dem sie funktioniert nicht anwenden kannst,
> so ist es ein anderes Problem.

Ich glaube es ging nicht so sehr um die Wahrheitsgehalte von Theorien 
sondern um Bücher, in denen der geneigte Leser etwas sinnvolles 
entnehmen kann ( = verstehen).

> Wenn du Physik studierst, dann lies den Kittel, dort steht alles drin.

Auch der Kittel erklärt sich nicht von alleine und ist für Einsteiger 
eher ne Abschreckung.

> Das bessere Verständnis von allem kommt dann mit der Zeit
> von alleine.

Das ist ja die Bankrotterklärung an sich bzw. das Eingeständnis, dass es 
eben keine wirklich guten Bücher gibt, die weder zu einfach (Jean Pütz, 
Einführung in die Elektronik) oder nach 2 Seiten viel zu abgehoben sind 
(Kittel).


Für die Frage "Wie funktioniert ein Handy" ist der Verweis auf Jackson, 
Classical Electrodynamics zwar grundsätzlich richtig, hilft aber auch 
nicht weiter.

von Sze (Gast)


Lesenswert?

Der Klassiker unter den Büchern ist wohl immer noch der "Sze":

"Physics of Semiconductor Devices" von Simon M. Sze
ISBN-13: 978-0471143239

von teidlof (Gast)


Lesenswert?

Von der Anschaulichkeit her, zählt der
https://de.wikipedia.org/wiki/Bergmann-Schaefer_Lehrbuch_der_Experimentalphysik
zu meinen Favoriten. Ich bin aber kein Physiker - erst recht kein 
theoretischer - sondern benutze ihn als allgemeinen Überblick/Einstieg 
in verschiedenste Teilgebiete der Physik.

Selbst zu lösende Beispiele beinhalteten diese Schwarten aber nicht und 
ersetzen keinesfalls spezialisierte Lehrbücher.

von TUK (Gast)


Lesenswert?

Ich fand den Thusselt grausam...

Übungsaufgabenrechnen und Bilder vom Script des Profs anschauen... da 
habe ich dann nach und nach immer mehr verstanden und habe die 
Zusammenhänge entdeckt.


Aber laut unserem Prof ist der Thusselt gut, ich hab nach 2 Kapiteln 
aufgegeben... Seite gelesen und 2 min später wusste cih schon nicht mehr 
um was es ging...

von TUK (Gast)


Lesenswert?

Da fand ich Wikipedia und was man sonst so in google teils findet 
Aufschlussreicher...

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Ich habe trotz Ausbildung zum Kommunikationselektroniker bis heute nicht 
verstanden, warum eine Diode das tut, was sie tut. Den Transistor 
(sowohl Bipolar als auch Mosefet) habe ich natürlich erst recht nicht 
verstanden.

Dennoch entwickle ich seit Jahren im Rahmen des Hobbies Schaltungen mit 
diesen Dingern. Und meistens funktionieren sie auch wie geplant.

Ich schließe mich daher Frank M. an: Man muss nicht alles im Detail 
wissen und verstehen, solange man mit dem auskommt, was man verstanden 
hat.

Ein Extrembeispiel: Mediziner fummeln an Genen herum und bringen 
manipulierte Organismen in den Nahrungskreislauf der Menschen. Und doch 
haben sie keinen Schimmer, wie die Gene funktionieren. Wer wir 
widerspricht, soll mit bitte einen Frosch mit flügeln machen.

von Lothar S. (loeti)


Lesenswert?

> warum eine Diode das tut, was sie tut.

Das kann Dir auch bis jetzt niemand wirklich richtig erklären.
Nach neuesten Erkenntnisse sind Elektronen im Festkörper keine 
"einfachen" Teilchen mehr sondern verhalten sich wie zwei
getrennte Wellen. Soweit die neueste experimentelle Forschung.
Warum das so ist ist zur Zeit noch in keinster Weise auch nur 
ansatzmäßig verstanden...
Die jetzigen Modelle der Halbleiterphysik sind alle nur sehr 
unvollständig.

Grüße Löti

von Volker (Gast)


Lesenswert?

> Nach neuesten Erkenntnisse sind...

Diese "neuen" Erkenntnisse sind ca. 90 Jahre alt, und nennt sich 
Quantenmechanik.

von Lothar S. (loeti)


Lesenswert?

Nein diese experimentellen Ergebnisse der Uni Bonn sind ca. 10 Jahre alt 
und lassen sich mit Quantenmechanik nicht erklären...

Grüße Löti

von fand ich gut (Gast)


Lesenswert?


von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Erwin schrieb:

> Das Buch soll dem Leser die Festkörperphyik erklären

Naja, manche studieren das jahrelang, und haben es immer noch
nicht verstanden.
Gruss
Harald

von jetzt (Gast)


Lesenswert?

Stichwoerter, die man gehoert und verstanden haben sollte, sonst ist eh 
nichts.
Quantenmechanik, Hamiltonian, Atompotentiale
Periodische Randbedingungen, Funktionalanalysis
Festkoerperphysik, Gittersymmetrien,
Valenzband, Leitungsband, Fermiflaechen.

Das waer dann der Einstieg. Bedeutet 4 Semester Physik Studium

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.