Здравствуйте, к первойзадаче посмотрите материал к полупроводникам, например http://window.edu.ru/window_catalog/files/r20165/rsu469.pdf .

Квантовая физика - можете уточнить, для какого уровня обучения? - иначе трудно советовать.

Удачи :-)