buchbesprechungen

7
OB30P KHHF -- BOOK REVIEIVS ~ BUCHBESPRECHUNGEN Halbleiterprobleme IV. Herausgegeben ron W. SCHOTTKY. Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1959. 381 Seiten. Das Buch behandelt in 7 Kapiteln die neuen oder in den frª drei B~inden noch nicht an die Reihe gekommenen Halbleiterprobleme. Die einzelnen Referate wurden ron versehiedenen Experten ver- fasst und mit einem sorgfiiltigen, kritischen und ergiinzenden Beitrag ron SCHOTTKY versehen. Einigen Kapiteln, die die Vor- trage der im September 1957 gehaltenen Heidelberger Halbleitertagung enthalten, sind auch die den einzelnen Vortriigen gefolgten Diskussionen hinzugefª 1. H. HAKEN: Der heutige Stand der Excitonenforschung in Halbleitern (mit 18 Abbildungen). Nach der Darlegung des Excitonenbegriffes, seines anschaulichen Bil- des und semer Vorgeschichte wird die Theorie des Exeitons behandelt. Man kann das Elektron und die positive Leerstelle ira Kristallgitter als ein dem Wasserstoff ~ihnliches Gebilde auffassen, worauf nach den Methoden der Quantentheorie die SCHR6- DII~C~Rsehe Gleichung und ihre LSsungen angewendet werden k6nnen. Der Verfasser verwendet die quanten- theoretische Behandlungsweise fª die F~ille des undeformierbaren und deformierbaren Gitters und er6rtert danach das Wandern des Exeitons im Gitter nach HELLER und MARCUS. Im weiteren folgt die Besehreibung der optischen Eigenschaften des Excitons ira Falle ron kleinen und grossen Radien. Auf Seite 21 befindet sich eine Tabelle ª Alkalihalogenide, worin die errechneten und gemessenen E-Werte gut ª Schliesslich werden auch die Wechselwirkun- gen des F,xcitons mit den Elektronen der StSrstellen, die Rolle der Excitonen bei der lichtelektrischen und W~rmeleitungserschei- nungen und das Verhalten des Excitons in ~usseren Kraftfeldern besprochen. Der zweite Teil des Referates enth/ilt vor allem die Ergebnisse der an Alkalihalogeni- den ausgefª Messungen der Eigen- absorption und die Erscheinungen des iiusseren Photoeffektes. Ah Hand eines reiehen spektrographisehen Materials werden die Ergebnisse der Emissions- und Absorp- tionsaufnahmen an Alkalihalogeniden, Cu20, CdS und anderen Stoffen besprochen. Beim HgJ 2 und CdS werden auch spektroskopische Aufnahmen betreffs der inneren lichtelek- trischen Wirkung mitgeteilt. An dieses Refe- rat schliessen sich die Diskussionen ron STOCKMANN, MAYER, BRAUER, GROSCHWITZ und zuletzt ron SCHOTTKY, stets mit den Antworten des Verfassers. Von grosser Bedeutung ist der Beitrag v o n SCHOTTKY, der ein anschauliches Bild vom Verhalten des Excitons gibt. 2. P. I-IAAsEN und A. SEGER: Plastische Verformung ron Halbleitern und ihr Ein- fluss auf die elektrischen Eigensehaften. Der Referent schickt eine Besehreibung des Diamantengitters votan, um dann sp/iter die damit zusammenh/ingenden Erw~igungen in erster Reihe auf das Ge-Gitter fibertragen zu kSnnen. Es werden im Zusammenhang mit der Erseheinung der plastischen Kristall- verformung die Begriffe der Versetzung (Dislokation) und die experimentellen Me- thoden zu ihrem Naehweis erSrtert und die damit verknª Begriffe, der Begriff des BuRcER-Vektors, erl~iutert. Die all- gemeine Theorie der P]astizit~it wird nach SEITZ auf die Halbleiter angewendet, der diese mit den Verunreinigungen im Halb- leiter in Verbindung bringt. Da infolge der Verformung ira Kristall viele Fehlstellen entstehen, wird der Ein- fluss der Verformung auf die Eigensehaften der Halbleiter offensichtlich; es ver/indert sieh die Zahl und die Beweglichkeit der Ladungstr/iger. Die Eigensehaften der ent- standenen Fehlstellen sind versehieden, und diese beeinflussen das Verhalten der im Kristall von den fremden Atomen erzeugten Ladungstr~iger. Desgleiehen gestaltet sich aueh die Rolle der Temperatur dadurch vielf~ltig, dass auch die plastisehen Vor- g~inge temperaturabh~ingig sind. Die auf- 6*

Upload: zoltan-gyulai

Post on 25-Aug-2016

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Buchbesprechungen

O B 3 0 P K H H F - - B O O K R E V I E I V S ~ B U C H B E S P R E C H U N G E N

Halbleiterprobleme IV. Herausgegeben ron W. SCHOTTKY. Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1959. 381 Seiten.

Das Buch behandelt in 7 Kapiteln die neuen oder in den frª drei B~inden noch nicht an die Reihe gekommenen Halbleiterprobleme. Die einzelnen Referate wurden ron versehiedenen Experten ver- fasst und mit einem sorgfiiltigen, kritischen und ergiinzenden Beitrag r o n SCHOTTKY versehen. Einigen Kapiteln, die die Vor- trage der im September 1957 gehaltenen Heidelberger Halbleitertagung enthalten, sind auch die den einzelnen Vortriigen gefolgten Diskussionen hinzugefª

1. H. HAKEN: Der heutige Stand der Excitonenforschung in Halbleitern (mit 18 Abbildungen). Nach der Darlegung des Excitonenbegriffes, seines anschaulichen Bil- des und semer Vorgeschichte wird die Theorie des Exeitons behandelt. Man kann das Elektron und die positive Leerstelle ira Kristallgitter als ein dem Wasserstoff ~ihnliches Gebilde auffassen, worauf nach den Methoden der Quantentheorie die SCHR6- DII~C~Rsehe Gleichung und ihre LSsungen angewendet werden k6nnen.

Der Verfasser verwendet die quanten- theoretische Behandlungsweise fª die F~ille des undeformierbaren und deformierbaren Gitters und er6rtert danach das Wandern des Exeitons im Gitter nach HELLER und MARCUS.

Im weiteren folgt die Besehreibung der optischen Eigenschaften des Excitons ira Falle ron kleinen und grossen Radien. Auf Seite 21 befindet sich eine Tabelle ª Alkalihalogenide, worin die errechneten und gemessenen E-Werte gut ª Schliesslich werden auch die Wechselwirkun- gen des F, xcitons mi t den Elektronen der StSrstellen, die Rolle der Excitonen bei der lichtelektrischen und W~rmeleitungserschei- nungen und das Verhalten des Excitons in ~usseren Kraftfeldern besprochen.

Der zweite Teil des Referates enth/ilt vor allem die Ergebnisse der an Alkalihalogeni- den ausgefª Messungen der Eigen- absorption und die Erscheinungen des

iiusseren Photoeffektes. Ah Hand eines reiehen spektrographisehen Materials werden die Ergebnisse der Emissions- und Absorp- tionsaufnahmen an Alkalihalogeniden, Cu20, CdS und anderen Stoffen besprochen. Beim HgJ 2 und CdS werden auch spektroskopische Aufnahmen betreffs der inneren lichtelek- trischen Wirkung mitgeteilt. An dieses Refe- rat schliessen sich die Diskussionen ron STOCKMANN, MAYER, BRAUER, GROSCHWITZ und zuletzt ron SCHOTTKY, stets mit den Antworten des Verfassers. Von grosser Bedeutung ist der Beitrag von SCHOTTKY, der ein anschauliches Bild vom Verhalten des Excitons gibt.

2. P. I-IAAsEN und A. SEGER: Plastische Verformung r o n Halbleitern und ihr Ein- fluss auf die elektrischen Eigensehaften.

Der Referent schickt eine Besehreibung des Diamantengitters votan, um dann sp/iter die damit zusammenh/ingenden Erw~igungen in erster Reihe auf das Ge-Gitter fibertragen zu kSnnen. Es werden im Zusammenhang mit der Erseheinung der plastischen Kristall- verformung die Begriffe der Versetzung (Dislokation) und die experimentellen Me- thoden zu ihrem Naehweis erSrtert und die damit verknª Begriffe, der Begriff des BuRcER-Vektors, erl~iutert. Die all- gemeine Theorie der P]astizit~it wird nach SEITZ auf die Halbleiter angewendet, der diese mit den Verunreinigungen im Halb- leiter in Verbindung bringt.

Da infolge der Verformung ira Kristall viele Fehlstellen entstehen, wird der Ein- fluss der Verformung auf die Eigensehaften der Halbleiter offensichtlich; es ver/indert sieh die Zahl und die Beweglichkeit der Ladungstr/iger. Die Eigensehaften der ent- standenen Fehlstellen sind versehieden, und diese beeinflussen das Verhalten der im Kristall von den fremden Atomen erzeugten Ladungstr~iger. Desgleiehen gestaltet sich aueh die Rolle der Temperatur dadurch vielf~ltig, dass auch die plastisehen Vor- g~inge temperaturabh~ingig sind. Die auf-

6*

Page 2: Buchbesprechungen

300 BUCHBESPRECHUNG

t retenden Erscheinungen werden mit Bei- spielen aus den Beobachtungen an Ge- und Si-Kristallen erleuchtet.

Ira folgenden Abschnitt beschreiben die Verfasser die Wirkung der punktfi~rmigen Fehlstellen auf die Leitf~higkeit, die Xnde- rung der Zahl und der Beweglichkeit der Ladunsgtr~iger durch die Versetzungen und zuletzt die Verminderung der Lebensdauer der Minorit~itstr~ger entlang der Versetzungs- linien.

Dem Referat schliessen sich die Bemer- kungen von PENNING, I~IORNSTON und VINK ah, die diese haupts~ichlich mit ah Ge- und Si-Kristallen gemachten Erfahrungen begrª den.

3. H. D. KoswIr und O. STASIW: Die spektrale Lage der Absorptionsbanden von St~rstellenelektronen in Ionengittern.

Die Referenten besprechen ihre eigenen Versuche sowie die ihrer Mitarbeiter und deuten sie theoretisch. In Silberhalogenid- kristalle wurden ah Stelle der Halogenionen zweiwertige Ionen eingebaut, die kurz den Namen Chalkogenionen erhielten. Betreffs der Maxima in den Absorptionsbanden glaubten die Verfasser einen der bei den Alkalihalo- geniden gª MoLLwo-Regel (h~d 2 = = konst.) iihnlichen Zusammenhang gefun- den zu haben. Diese Beziehung lautet : hv ~- A R - - B R 2, wo R der Radins des einge bauten zweiwertigen fremden Ions ist. Die Kons tan ten A und B ki~nnen mittels an Silber- halogenidmischkristallen ausgefª Mes- sungen ermittel t werden. Die Referenten teilen zahlreiche Versuchsdaten mit und stª sieh bei ihrer Deutung auf quanten- meehanische Behelfe. Die Referenten fª einen neuen Begriff ein - - den Begriff der inneren B i n d u n g - was ron SCHOTTKY SO ge- wª wird, dass er seine Meinung in einem besonderen Diskussionskapitel behandelt. Der neue Gedanke der Referenten besteht darin, dass das absorbierende Elektron in die iins- sere Elektronenhª des eingebauten zwei- wertigen Ions hinª Der Vorgang ensteht infolge einer komplizierten r~ium- liehen und polarisierenden Wechselwirkung zwischen dem zweiwertigen Fremdion und dem Gitter. Dieser Gedanke wird ron SCHOTTKY durch eingehende kritische Erw~- gungen geprª und als deren Resultat mŸ er den neuen Ergebnissen der STASIW~ $chule grosse Wiehtigkeit bei.

4. G. LAUTZ: • die teehnische Aus- nª der Thermokraft r o n Fastmetal len und Halbleitern (mit 12 Abbildungen).

Aus dem geschichtlichen • er- fahren wir, dass ALTENKIIICH die Anwendung des PELTXER-Effektes fª Kª bereits 1911 theoretisch durchdaehte. Es ist diesbezª interessant, dass SCr~LEG~L ira Jahre 1933, auf Grund eigener Versuehe,

seine Anwendung fª aussiehtslos erkl/irte. Ira Jahre 1948 nahm JUSTI mit positivem Erfolg dieses Problem wieder auf und schlug gemeinsam mit SCHOTTKY die Benª von modernen Halbleitern vor.

Nachfolgend werden die modernen Theo- rien des Problemkreises nnd die Ergebnisse quant i ta t iver Messungen dargelegt. Wichtig ist die Auswahl der benutzten thermoelek- trischen Stoffe. In dieser Hinsicht war der bedeutendste Fortsehri t t die Beachtung der Anforderungen an moderne Halbleiter, u. zwar die Erh~hung der Ladungstr~gerzahl in den Grundstoffen, d. h. der Einbau (Dotierung) r o n Donatoren und Akzeptoren. Die erhaltenen Resultate sind durch Tabellen veranschaulicht. Eine andere Art der Grund- stoffverbesserung versucht, mittels Legieren, also nicht von der elektrischen, sondern ron der Seite der W~irmeleitung her, den Effekt zu verbessern. Die so erhaltenen Ergebnisse werden ebenfalls durch Tabellen veranschaulicht. In experimenteller Hinsicht werden vor allem die Arbeiten ron JOFFE und seinen Mitarbeitern besprochen. Ausser zur Kª kann der PELTIER-Effekt auch zu Heizzwecken und zur Temperaturstabili- sierung benutzt werden. Zahlenmiissige Da- ten werden in den Tabellen VI und VII mitgeteilt, Sehliesslich werden als besondere Formen die Sonnenbatterien mit numeri- schen Angaben erw~ihnt. Zum Referat lie- fern DAHLBERG, BIRKHOLZ und SCHOTTKY Erg~inzungen.

5. J. DossE: Stand der Entwieklung und der Anwendung ron Transistoren (mit 19 Abbildungen). Auf dem Gebiete der Transis- torenherstellung hat das Legierungsver- fahren eine gewisse Vollendung erreicht. In der Diffusionsmethode steht jedoch der Technik ein noeh vollst~indigeres Verfahren zur Verfª Die Spitzentransistoren sind bereits ª die gebriiuchlichen Fromen werden dureh Liehtbilder veranschaulicht. In der Richtung der hi~heren Frequenzen bilden die p n i p - T r a n s i s t o r e n einen grossen Fortschrit t . Das sind solehe Transistoren, bei denen zwischen der n- und p-Schicht sieh eine Eigenleitungssehicht, eine sogenannte i-Sehieht, befindet. Die thermischen Eigen- sehaften der Transistoren werden in Tabellen mit denen der Elektronenr~hren vergliehen. Daraus ergibt sieh, dass bezª der Frequenz die Elektronenr6hren vor den Transistoren stehen; die Rauschgrenzen sind einander gleich, w~hrend Wiirmebest~indig- keit und Festigkeitsverhiiltnisse bei den Transistoren besser ausfallen. Die Anwen- dungsgebiete der Transistoren nehmen stiin- dig zu; es ki~nnen mit ihnen bequeme H~r- ger~te konstruiert werden. In der Naeh- richtentechnik finden sie eine sich stª erweiternde Anwendung urLd r ergeben sich

Page 3: Buchbesprechungen

BUCHBESPRECHUNG 301

Init ihrer Hilfe stets neue und neue Schal- tungsm6glichkeiten.

In der Diskussion weist WELKr, B darauf hin, dass bei GaAs- und InP-Transistoren ganz grosse Elektronenbeweglichkeiten ge- funden wurden, was neue Mtiglichkeiten er~ffnet. I-IorFMANN macht die charakteris- tischen Daten der Schwerstromtransistoren bekannt.

SC~OTTXu gibt in einem Sonderreferat einen • ª die Speicherkapazit~it r o n Transistoreneinriehtungen und ª ihre physikalischen Grundlagen.

6. W. SCrtOTTK~r Zur Frage der rationa- len St6rstellenbezeichnung. Dieses Referat r o n SCItOTTKY hat fª die ganze weitere Entwicklung der Halbleiterforschung eine grosse Bedeutung. Es handelt sich darin nicht nur um die Vereinheitlichung aller bisherigen Bezeichnungsarten und Benen- nungen, sondern auch um etwas inhaltlich Bedeutendes. 5Iach den kritischen Erw/i- gungen ª die in der Literatur benutzten Bezeichnungen werden an diese bestimmte minimale Anforderungen gestellt. Diese ktin- nen etwa so zusammengefasst werden, dass die Bezeichnungen die chemisehe Qualit/it, die Mengen- und die elektrisehen Verh~ilt- nisse derweise enthalten mª dass daraus die Gleichgewichtsbedingungen quant i ta t iv entnommen werden ktinnen. Die diesbezª lichen Vorschl/ige sind tabellarisch mit den heute gebr~iuehiichen Bezeichnungen ver- glichen. Man kann wohl sagen, dass der Verfasser bestrebt ist, die ª Bezeich- nungen nach Mtiglichkeit beizubehalten und versueht sie in die prinzipiell erwª Richtung weiterzuentwickeln.

Ira Referat kommen weiterhin folgende Unterkapitel vor: Die St6rstellen und die Gittermolekª als Elemente der St6r- stellenstatistik. Die Bedeutung der unab- h/ingigen Bestandteile fª die Sti~rstellen- statistik. Statistische chemische Potentiale der St~irstellen und des Gittermolekª in hi~herer N~iherung.

Danach befasst sieh SCHOTTKY mit der genaueren Charakterisierung der Sttirstellen, was z. B. bei isomeren Fiillen niitig ist. Desgleichen macht er Vorschl~ige fª die Bezeichnung der Aussen- und Innenbindung.

Unter dem letzten Punkt werden ah einem konkreten Beispiel gezeigt, wie weit die voto Referenten gemachten Vorschl/ige fª die Entwieklung der Bezeichnungen und Benennungen begrª sind. Er macht auf die M/ingel der von KI~/jaEI~ und ViNK in ihrem Buch benutzten Bezeichnungen aufmerksam und weist darauf hin, dass mit den vorgeschlagenen Bezeichnungen die phy- sikalischen Zust~inde viel exakter beschrie- ben werden ktinnen.

7. M. SCH6N: Die Kinetik der Photo-

leitungs- und Phosphoreszenzprozesse (mit 5 Abbildungen).

Der Gegenstand dieses Referates ist der /ilteste auf dem Gehiete der Halbleiter, weshalb hier ron der einheitlicheu Deutung vieler Erscheinungen die Rede ist. Wer dieses Gebiet seit l~ingerer Zeit kennt, sieht erstaunt, wieviele neue Begriffe sich ira Verh/iltnis zu den einfaehen und unklaren anfiinglicheu Vorstellungen ausgebildet haben. Gleichzeitig kann aber auch mit Beruhigung festgestellt werden, dass sich eine genª einheitliche quant i ta t ive Theorie entwickelt hat. Es handelt sich dabei um folgende Begriffe: Aktivator, A; Haftstelle, H; Elek- tronenkonzentration, n; Haftstellenkonzen- tration, nt; Energie der Elektronen bzw. der Defektelektronen an den Aktivator- und Fehlstellen, En und Ep. Mit diesen Begriffen ktinnen die Zahl der Elektronenª in einfacher Weise angegeben und entspre- ehende Proportionalit~itsfaktoren konstruiert werden. Mit den in der dargelegten Weise richtig konstruierten Begriffen ktinnen dann quant i ta t ive Zusammenh~inge dargesteUt werden, die das Fundament der Theorie bilden. Fernerhin kann man mit Hilfe der Grundgleichungen auf viele FragenAntwor t erhalten, die auch durch Versuche kontrol- liert werden k~nnen. Solehe Fragen sind z. B.: Die Abh/ingigkeit der Photoleitung und des Leuchtens ron der Intensit~it des anregenden Lichtes und von der Temperatur. Die Abh~ingigkeit der Intensit~itsverh/iltnisse in den einzelnen Emissionsbanden der Phos- phore yo= der Lichtintensit;i t und der Temperatur. Das Abklingen und das An- klingen des Leuchtens und der Photoleitung bei konstanter und bei allm~ihlich steigender Temperatur. Der Einfluss der langwelligen Belichtung auf die Photoleitung und auf das Leuchten (Ausleuchtung und Tilgung). Es ist dabei interessant, dass die beiden letzten Begriffe noch auf L~:~Ai~I~ zurª gefª werden kiinnen.

Der Referent hat die Grundgleichungen fª eine lange Reihe ron Spezialf/illen geltist, wodurch der innere physikalische Ablauf der Erscheinungen klar wird. Die Konstruk- tion des Quanten/iquivalentes bzw. des Nutz- barkeitskoeffizienten aus den Grundbegrif- fen wird ebenfalls angegeben und bei den einzelnen L/isungen wird ersichtlich, in welche Formen die eingefª Energie w/ihrend der Vorg~inge umgewandelt wird. Dass dabei zahlreiche Zusammenh/inge auf- treten, ktinnen wir aus der Tabelle 1 ersehen, wo die Abh/ingigkeit der freien Elektronen und der Nutzbarkeitskoeffizienten ron der Zahl der Aktivator- und Haftstellen unter verschiedenen Bedingungen angegeben ist. Der Referent behandelt in einfachen F/illen das Vorhandensein von mehreren Akti~ra-

Page 4: Buchbesprechungen

302 BUCHBESPRECHUNG -- BOOK REVIEW

toren. Er erreehnet explizite Ausdr ª f ª das Anld ingen und Abkl ingen der elektri- schen Lei tung und des Leuchtens ; desglei- ehen werden auch fª die Thermolumineszenz explizite Ausdrª angegeben. SCHOTTKY f ª dem Referat t iefgreifende und erg/in- zende Bemerkungen zu.

Anschl iessend folgen einige Sei ten hin- durch Ergi inzungen und Ber ich t igungen zum III. Band.

8. Der IV. Band der Halb le i te rprobleme ist gewissermassen auch die Beendigung des in vier B~nden geplanten U n t e r nehm ens r o n grosser Tragweite. Es ist daher sehr erfreu- l ich und nª dass hier un t e r dem Titel : ~~Systematische Themengrupp ie rung auf dem Halbleitergebiett~ alle behandel - t en Probleme nach Besprechungsstel len, Schlagw6rtern, B~inden und Seiten angegeben

sind. Diese Erg~inzung erleichtert die B e n ª zung der vier Bhnde betr~ichtlich und gibt uns gleichzeitig einen guten • ª den ganzen Stoff.

Wir glauben, dass dieses Werk die Fest - k6rperphysik mi t grossen Schr i t ten vor- war ts br ingen wird und dass es auch in inter- na t ionaler Beziehung f ª J a h r z e h n t e als Wegweiser f ª die Forsehung dienen wird.

Das ganze Werk is t r o n SCHOTTKYS umfassendem und seharfem Geiste durch- drungen. ~ a n kann einerseits diese sel tene F~ihigkeit, ein Faehgebie t in dem Masse zu beherrschen und andererseits den exper imen- tellen und theore t isehen Seharfsinn, mi t dem die Teilfragen kons t ruk t iv in das Ganze e ingebaut werden, n icht ohne Bewunderung be t rach ten .

ZOLTXN GYULA!

Halbleiter und Phosphore. Friedrich Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1958, VHI + 684 pages, DM 68.

The In te rna t iona l Union for Pure and Applied Physics ( IUPAP) organized in Gar- misch-Par tenki rchen , Federal Republ ie of Germany, at the end of August 1956 an inter- na t iona l colloquium on semiconductors and phosphors .

The papers presented at th is colloquium have appeared in 1958, in the edit ion of F. Vieweg, making u p a book of a lmost 700 pages. The 99 papers fall in two categories : The papers in the f i rs t pa r t ate of general charac te r aiming at giving a s um m ar y of the la tes t developments in selected topics, the tes t ate shor t original communicat ions . The progress in this field can be measured by the comparison of this volume wi th the sum- marized proceedings of the Ams te rdam con- ference, held two years previously. The Am- s t e rdam congress did not deal specificalIy wi th phosphors , the papers dealing wi th semiconduetors proper oeeupy about the same p r in ted space as in this congress. A closer inspeetion, however, reveals the im- p o r t a n t difference : in the Ams te rdam con- gress the exper imenta l faets were predominant , here the emphasis is shif ted towards the theore t ica l consolidation of the recent ad- vances, wi th the purpose of reaching con- elusions generally val id in solid s ta te physics.

I assume t h a t the reader of th is review does no t ask for a complete crit ical assess- m e n t of all the hundred papers presented. The task of the reviewer should r a the r con- sist in drawing the a t t en t i on - - relying enti- rely on his personal t as te and va lua t ion

to some papers, which seem to hi to of a suf- f icient ly general in teres t to the wider public.

The f i rs t paper is wr i t t en by E. BXLLIG and deals wi th crystal growing and crys ta l imperfections. I t summarizes the mos t recen t developments in the exper imenta l de termi- na t ion of grain boundaries and dislocations. I t was a fo r tuna te ehoice to p u t th is p a p e r first , for ir is really a mus t for everybody. The following summaries f rom F. A. KRfiCXR and I i . J . VINK, resp. N. RI~HL are very s imi la r : b o t h t r y to derive the fo rma t ion and equi l ibr ium concent ra t ion of la t t ice de- fects f rom the macroscopie mass ac t ion law. Very i m p o r t a n t results have been ob ta ined in this way. nevertheless the concept Ÿ of l imi ted applicabi l i ty .

The paper of P. T. LANDSB~RG satisfies a long-felt need, by its t r e a t m e n t of the s ta t is t ical propert ies of non-ideal semieon- duetors. The reviewer would like to see our young research workers peruse th is artiele very carefully before - - or pe rhaps ins tead o f - engaging themselves in fabr ica t ions of t e rm schemes or macroscopic kinet ie equa- t ions.

The nex t paper f rom P. BRAUER deals wi th impuri t ies in ionie crystals, t h a t f rom J. BARDEEN wi th the surface s ta tes of valenee erystals, the re levant measurement s and the i r theoret ical implicat ions. The papers of H. Y. FAN and K. LARK-HOROVITZ, resp. of W. HANLE deal wi th the effect of h igh energy b o m b a r d m e n t on the proper t ies of semieonductors , resp. phosphors .

Page 5: Buchbesprechungen

BOOK REVlEW 303

G. A. BuscH summarizes the experimen- ta l and theoret ical invest igat ions on the magnet ic suscept ibi l i ty of semiconductors , showing t h a t this k ind of measurement is capable of furnishing some very fundamenta l data .

The s tudy of C. HERRING occupying 50 pages deals wi th the t he rma l propert ies of crystals, wi th the object of drawing defini te conclusions wi th regard to the phonon gas. This field is among the most difficult in solid s ta te physics, t he au thor ' s t r e a t m e n t therefore - - relying only on e lementary ma themat ie s and a lmost evident physieal reasoning - - is ve ry h ighly commendable .

T. S. Moss t r ea t s the photoeleetromag- net ic and the magnet ic barr ier layer pheno- mena, O. MAD~LUNr summarizes theoret i- cally the thermoelect r ie and the rmomagne t i c effects.

Tlxese summaries ate b o t h appropr ia te and t imely, for the f i rs t theoret ical explana- t ions were fau l ty in b o t h cases. R. W. KEYES t rea t s the effect of elastie s trains on the t r anspor t coefficients, t ak ing into considera- t ion the change of the eleetron band strue- tu t e wi th the applied stress. We should like to draw a t t en t ion also to W. FRANZ's paper dealing wi th the effect of h igh electric fields : impac t ionizat ion and ZENER tunnell ing.

Next come the general papers on phos- phors. H. A. KLASENS writes mainly on ground of bis own researehes about electro- luminescent sulphides embedded in an insu- lat ing matr ix , S. T. HENDERSON summarizes the reeent progress in nonsulphide phos- phors, emphasizing the lack of thorough work, as compared wi th the sulphides. W. P. KALLMANN and eoworkers, resp. W. HOO- GENSTRAATEN deal wi th the energy transfer , in liquid organic, resp. in crystall ine anorga- nic phosphors. The paper of M. FOCK sum- marizes reeent Soviet work about the effeet of killers in ZnS phosphors . In the opinion of the reviewer, the compara t ive ly smaller emphasis on phosphors is due to the fact t h a t a similar congress was held in ParŸ only three months previously.

The newer t rends in present day researeh ate represented by the shor t communicat ions. Let us see f irst which mater ia ls were selected for study. In decreasing impor tance these are :

1. Valency crystals (almost exclusively Ge and Si, bu t also GeSi alloys and SiC).

2. III---V in termeta l l ic b inary alloys. 3. I I - - V I in termetal l ic b inary alloys. 4. Ternary and q u a t e r n a r y alloys.

I t looks as if the theore t ica l in teres t cen- te red only a round the f i rs t (and to a much lesser degree a round the second and th i rd) group, while the eventua l praet iea l uses moti- va te studies also in the four th group. This, however, is a lmost se l f -ev ident : the solids in the f i rs t group are the most amenable to theore t ica l t r e a t m e n t and can be prepared wi th the greates t pu r i t y and reprodueibi l i ty .

The two years which have passed between the Ams te rdam and Garmisch congresses, have witnessed a rapid advance also in the exper imenta l technique. Those new effects (e. g. cyelotron resonance, magnet ic snscep- t ibi l i ty, photoe lec t romagnet ie effect) whieh were f i rs t repor ted a t the Ams te rdam cong- ress, seem nowadays f i rmly established, nevertheless the effects, whieh can be s tudied more easily (and whieh most p robab ly are less adap ted to theore t ica l t r ea tmen t ) ate still resorted to to a r emarkab ly great degree.

As regards the pract ica l appl icat ions of semiconduetors , t he congress proceedings elearly show, t h a t the use of semiconductors in electronics and electroteehnics is a l ready so f i rmly established, t h a t invest igat ions in these respeets do not belong to physics any more, one mus t look for t h e m in the re levant technieal journals . Besides these, already f i rmly established uses, the researeh repor ts clear]y indicate t h a t serious efforts ate made to use p - - n junc t ions as nuclear detectors. Similarly the great in teres t in thermoelectr ie and the rmomagne t i e phenomena , b o t h theo- ret ieal and exper imenta l , is a sure sign t h a t some subs tan t ia l prac t ica l advanee is im- minen t in the refr igerat ion wi th Pel t ier-heat of possibly in the direct conversion of solar r ad ia t ion hea t into eleetrical energy by means of thermoeouples . I t s tr ikes the reviewer as very eurious, t h a t n o t a single paper was presented on solar ba t te r ies operat ing on the barr ier layer photoeel l prineiple.

This niee and elearly p r in ted bu t perhaps a l i t t le too costly (DM 68. - - ) book is indis- pensable to anybody doing original research in these fields. A fur ther asset of this book is the great weal th of references, which ac- company each summariz ing repor t making t h e m very useful for the serious beginner too. One may perhaps argue about the omis- sion of the accompauying discussions, bu t of course i t would have leal to a fu r ther in- crease in volume. The book contains articles f rom ten countries, f rom all par t s of the world. One cannot feel too h a p p y abou t the to ta l lack of any I t u n g a r i a n cont r ibut ion .

ELEM• NAG~

Page 6: Buchbesprechungen

30~ BUCI~BESPRECHUN G

G. HEaTZ, Lehrbuch der Kernphysik, Band I. Experimentelle Verfahren. B. G. Teubner Verlagsgesellschaft, Leipzig, 1958. 227 $eiten

Bª die die praktizierenden Inge- nieure und Physiker mit den Grundlagen der Kernphysik und Kerntechnik in verstand- licher und dennoch ganz pr~ziser Weise vertraut machen, sind fª die Verbreitung der kernphysikalischen Methoden in weiten Kreisen sehr nª Nach einem solchen Ziel strebend hat sich eine kleinere Gruppe ron Wissenschaftlern in der Deutschen Demokratischen Republik, unter der Fª des NOB~L- und STALI~-Preistr/igers, G. HERTZ, zur Verfassung eines dreib/indigen kernphysikalischen Lehrbuches entschlossen. Der erste Band dieses Werkes erschien erst unl~ngst und erfreut sich schon jetzt einer grossen Popularit/it.

Dieser erste Band befasst sich mit den Experimentalmethoden der Kernphysik, dar- unter besonders eingehend mit den Mess- methoden. Die Verfasser behandeln darin die Teilchenbeschleunigungseinrichtungen und widmen innerhalb dieses Problemkreises eine besondere Aufmerksamkeit den Teilchen- beschleuni~ern ron g~osser Energ�91

In dem zweiten Band, der in Kª erscheinen soll, wird die Physik der Atom- kerne besproehen, mit der Zielsetzung, die Theorie der Atomkerne in verh/iltnism~ssig eingehender Forro vorzulegen. Die Verfasser sehen dieses Vorhaben dadurch begrª dass die bei den Kernprozessen benutzten Begriffe und Gesetzm~issigkeiten ohne theo- retische Kenntnisse nicht verstanden werden k~innen. Selbstverst~indlich beabsichtigen diese geplanten sich mit den theoretischen Fragen befassenden Abs~itze keineswegs die Lehrbª der theoretischen Atomkern- physik zu ersetzen, Zahlreiche kernphysikali- sche Angaben, Tabellen und Nomogramme werden das Lehrbuch vollst~indiger und praktischer gestalten.

Ira dritten Band beabsichtigen die Ver- fasser, die heutigen Kenntnisse ª ange- wandte Kernphysik, Reaktoren, Isotopen- trennung und Verwendung der stabilen bzw. radioaktiven Isotopen mitzuteilen. Endlich sollen die ª den Strahlungsschutz und die Frage der Dosimetrie geschriebenen Abschnitte das Werk noch nª machen.

Den einleitenden Teil des erschienenen ersten Bandes hat G. I-IERTZ geschrieben. Wir linden darin eine gedriingte aber trotz- dem leicht verst~indliche Zusammenfassung ª den atomaren Aufbau der Materie und ª die Grundeigenschaften der Atomkerne.

Der erste Band gliedert sich in drei Teile. Der erste Teil behandelt die Methoden, mit denen die Grundgr6ssen der Atomkerne bestimmt werden kiinnen; der zweite die

Fragen der Kernstrahlungsmessung und der dritte die Einrichtungen zur Teilchen- beschleunigung.

In den beiden ersten Kapiteln des ersten Teiles lesen wir aus der Feder J. SCrtXNTT- MEISTERS ª die Methoden, die fª die Untersuchung der elektrischen Ladung und der raumlichen Ausdehnung ron Atomker- nen dienen. In Anbetracht dessen, dass die Verfasser sp~iter auch die Physik der Kern- wechselwirkungen von grosser Energie und deren Untersuchungsmethoden besprechen wollen, w~ire es zweckmassiger gewesen, bei den Methoden, mit denen die riiumliche Ausdehnung der Kerne geprª werden, die Verwendungsm6glichkeiten der Teilehen ron extrem grosser Energie ebenfalls zu erwahnen.

Uber die Methoden zur Massenbestim- mung von Atomkernen und damit zusammen- h~ngend ª die modernen Massenspektro- graphen hat F. BERNHARD ein sehr inhalts- reiches Kapitel geschrieben, wobei auch der Massenspektrograph der Deutschen Akade- mie der Wissenschaften vorg~efª wird. F. BEIINHARD behandelt verh~iltnism~issig nei- gehend und trotzdem in einfacher Forro die ionoptischen Probleme der Massenspek- trographen und gibt eine ausgezeichnete Zusammenfassung ª die physikalischen Grundprobleme der Massenspektrometer.

A. LiSscHE legt eine wertvolle Zusammen. fassung ª die Bestimmungsmethoden des Impulsmomentes der Atomkerne vor. Neben der Bekanntmachung der klassischen Me- thoden legt er grosses Gewicht auch auf die Beschreibung der modernen Methoden (Kern- resonanz, Quadrupolresonanz), was selbstver- st~indlich erscheint, wenn wir in Betracht ziehen, dass A. LSSCHE ein ausgezeichneter Kenner des Anwendungsgebietes der Reso- nanzmethoden ist.

Ira zweiten Teil werden die Messmethoden der Kernstrahlung ron C. F. W•Iss und W, W. HARTMANN dargelegt. Der Aufbau dieses Teiles ist nicht genª einheitlich. Ira ersten Kapitel werden wir mit der durch die Kernstrahlungen verursachten Ionisa- tion bekanntgemacht, ohne dass wir ª die Fragen der Weehselwirkungen zwischen Strahlung und Materie vorher etwas gelesen h~itten. Es wiire wohl besser gewesen, den die Messung der Kernstrahlungen behan- delnden Teil mit einem in gedr~ingter aber leicht verst/indlicher Forro verfassten Kapi- tel ª die Wechselwirkungen zwischen Strahlung und Materie einzuleiten. Des- gleichen wiire es angebrachter, die ª die Ionisationskammern geschriebene klassische Besprechung mit dem die Ionisationskammer

Page 7: Buchbesprechungen

BUCHBESPRECHUNG 305

er~irternden TeiT ira W. I~ARTMANNS Kapitel zusammenzuziehen. • geben die ron W. HAIaTMANN verfassten Kapitel ª die modernen Messmethoden der Kernstrahlung eine gute Zusammenfassung. Vielleicht w~ire es aber doch richtiger gewesen, die die statistische Auswertung der Messergebnisse betreffenden kurzen Abschnitte etwas aus- fª auszuarbeiten, da die statistisehe Aufarbeitung der Messergebnisse mit der Messung der Kernstrahlungen in engster Verbindung steht. Obwohl, natª die Hand des Verfassers durch das beschr/inkte Volumen gebunden war, w/ire es vielleicht doch besser gewesen, die ausgezeichnete Er~irterung der elektronischen Einrichtun- gen, die zur Messung der Kernstrahlung dienen, zu erweitern und gleichzeitig die kurze Zusammenfassung ª die kern- spektroskopischen Methoden (Alfa-, Beta-, Gammaspektroskopie) ira geplanten zweiten Band eingehender darzulegen.

Der dritte Teil ª die Teilchenbeschleu- niger s tammt r o n A. ECKHARDT. Naeh

einer verh~iltnism~issig kurzen Bespreehung der Teilehenbesehleuniger, die zu kern- physikalisehen Untersuchungen mit kleiner Energie benutzt werden, k6nnen wir eine ª moderne, zur I-Ierstellung ron Teilchen mit grosser Energie dienende Beschleuniger (Synchro-Cyclotron, Synchro-Phasotron) ge- schriebene, gedr/ingte Darlegung lesen. Da in den meisten volksdemokratischen L~indern die kernphysikalische Forschnng sich ª auf die Gebiete der niede- ten Energie konzentriert, w/ire es nicht ª252 gewesen, sich auch mit den Teilchenbeschleunigern von niederer Energio eingehender zu befassen.

Der erste Banal des Lehrbuches der Kernphysik erfª die Rolle, die ihm die Verfasser zudachten. Es kann als ein leicht lesbares, inhaltsvolles Lehrbuch an- gesehen werden, das sowohl die Kern- physiker als auch die Fachm~inner, die die kernphysikalischen Methoden auf anderen Gebieten anwenden, mit Nutzen studieren k6nnen.

L•193 PŸ

Contemporary P h y s i c s , A J o u r n a l o f I n t e r p r e t a t i o n a n d R e v i e w . T a y l o & F r a n c i s L t d , L o n d o n .

Taylor & Francis Ltd, London, have started a new journal, which is to ap- pear six times a y e a r . This journal intends publishing review articles on various as- pects of physics on a standard suitable for teachers in schools and technical eolle- ges, for scientists in industry and fields other than physics and others striving to keep in touch with modern developments in physics. The journal will contain artieles giving descriptive surveys of advanees in physics, relatively elementary interpretations of theoretical subjects as well as papers on the historical, philosophical and educational aspects of physies.

The first number of this journal con-

tains after the foreword of Sir C. H~rr SHELWOOD review articles on molecular beatos by Professor O. R. FRISCH, on nuc- lear structure, by Dr. R. J. BLIN-STOYLE, a historical review on ALEX.&NDER VON Hr5MBOLDT'S work and a report on the international organization of geophysical research by Dr. C. KELLNER. Fur ther ar- tieles ate eoneerning the alternating eurrent experiments useful in teaehing, by E. V, BECK, the skidding frietion, by Miss BAR- BARX E. SABEY and the atomie light sourees by Dr. E. J. WILLSON and J. D. H. HUGHES.

I t is hoped that this new publieation will help the non-expert to find his way in the ever growing jungle of physics of today.

T. A. HOFFMANN