Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka półprzewodników
Koordynator przedmiotu:
prof. nzw. dr hab. Małgorzata Igalson
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2009/2010
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość fizyki na poziomie Podstaw fizyki, znajomość mechaniki kwantowej na poziomie elementarnym.
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Znajomość metod opisywania zjawisk elektronowych zachodzących w półprzewodnikach, umiejętność ilościowej oceny różnych parametrów półprzewodników na podstawie danych doświadczalnych, zrozumienie zasad działania różnych struktur półprzewodnikowych.
Treści kształcenia:
1.Poziomy energetyczne w atomach i cząsteczkach a pasma w ciałach stałych. Wiązania kowalencyjne w cząsteczkach. Pasma energetyczne w ciałach stałych. Przerwa energetyczna w półprzewodnikach. 2. Struktura ciał stałych. Materiały mono i polikrystaliczne, amorficzne. Symetria translacyjna. Komórka elementarna i komórka prosta. Sieci Bravais 3. Struktura pasmowa Funkcja Blocha i quasi-pęd. Sieć odwrotna, I-sza strefa Brillouine’a. Przybliżenie prawie swobodnego elektronu, model silnego wiązania. Dziura w paśmie walencyjnym. Masa efektywna. Struktura pasmowa E(k), przykłady. Półprzewodniki mieszane. 4. Statystyka elektronów i dziur Gęstość stanów. Koncentracja elektronów i dziur w półprzewodniku niezdegenerowanym i zdegenerowanym. Półprzewodnik samoistny. Domieszkowanie, donory i akceptory. Koncentracja swobodnych nośników i poziom Fermiego w funkcji temperatury w półprzewodniku domieszkowanym. 6. Zjawiska transportu elektronowego Zaburzenia sieci doskonałej. Rozpraszanie nośników a przewodnictwo. Równanie kinetyczne Boltzmana, czas relaksacji. Ruch nośników w polu elektrycznym. Ruchliwość i mechanizmy rozpraszania. Siła termoelektryczna. Klasyczne i kwantowe zjawisko Halla, magnetoopór. 7. Defekty sieci i stany nierównowagowe Defekty punktowe, liniowe i planarne. Centra wieloładunkowe. Centra o ujemnej energii korelacji Hubbarda. Stany nierównowagowe – generacja i rekombinacja, czas życia nośnika. Rekombinacja SRH. Równanie ciągłości, droga dyfuzji 8. Złącze PN Rozkład ładunku i potencjału w złączu. Charakterystyki prądowo-napięciowe. Przebicie. Dioda tunelowa 9. Struktury półprzewodnikowe Tranzystor pnp, npn. Złącze metal-półprzewodnik, diody Schottky’ego. Heterozłącze. Struktura MOS. Tranzystory HFET, HEMT, JFET. Technologia planarna, ograniczenia 10. Półprzewodniki organiczne
Metody oceny:
Egzamin pisemny i kartkówki na wykładach
Egzamin:
Literatura:
W.L. Boncz-Brujewicz, SG Kałasznikow „Fizyka półprzewodników” P.S. Kiriejew „Fizyka półprzewodników” R.A. Smith „Półprzewodniki” C. Kittel „Wstęp do fizyki ciała stałego” J. Hennel „Podstawy elektroniki półprzewodnikowej”, K. Sierański, M. Kubisa, J. Szatkowski, J. Misiewicz „Półprzewodniki i struktury półprzewodnikowe”
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się