Popis předmětu - XP34ASD

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
XP34ASD Fyzika pokročilých polovododičových součástek a materiálů
Role:S Rozsah výuky:1P+3C+3D
Katedra:13134 Jazyk výuky:CS
Garanti:Voves J. Zakončení:ZK
Přednášející:Voves J. Kreditů:4
Cvičící:Voves J. Semestr:Z,L

Anotace:

Principy moderních polovodičových součástek a integrovaných obvodů jsou založeny na elektrických a optických vlastnostech polovodičových materiálů. Studenti získají znalosti, jak těchto vlastností využít pro činnost polovodičových součástek. Důraz bude kladen na kvantově-mechanický výklad vlatností pevných látek, pásové inženýrství, statistiky nosičů náboje, semiklasickou teorii transportu, srážkové mechanizmy, elektro-magnetické transportní jevy, balistický transport, optické vlastnosti. Tyto vlastnosti budou studovány také experimentálně. Studenti připraví své vlastní struktury podle zaměření jejich disertačních prací a provedou jejich charakterizaci v rámci individuálních projektů.

Cíle studia:

Získat teoretické znalosti a praktické zkušenosti v oblasti moderních technologií, nanostruktur a materiálových charakterizačních metod.

Obsah:

Úvod do teorie nanostruktur a kvantových součástek v elektronice. Aplikace těchto znalostí při návrhu, přípravě a charakterizaci součástek v rámci individuálních projektů majících vztah k tématu disertační práce.

Osnovy přednášek:

1. Základní koncepty. Transport elektronů a děr v polovodičových krystalech
2. Pásová struktura, efektivní hmotnost, pohyblivost
3. Boltzmannova transportní rovnice. Srážkové mechanizmy
4. Srážky s fonony, ionizovanými příměsni, saturace rychlosti
5. Aproximace relaxační doby
6. Transport v silném elektrickém poli
7. Transport v magnetickém poli, kvantový Hallův jev
8. Transport nosičů náboje v nanometrových strukturách
9. Kvantová transport, matice hustoty, Greenovy a Wignerovy funkce
10. Resonanční tunelování, transport elektronů v supermřížkách
11. Single electron transport, Coulombovská blokáda
12. Ballistický transport
13. Optické jevy
14. Transport v organických materiálech

Osnovy cvičení:

1. Nanotechnogické postupy
2. Lihografické metody - laser direct writing
3. Leptání a depozice vrstev včetně ALD
4. Individuální projekt - příprava struktury v laboratoři 5. Individuální projekt - příprava struktury v laboratoři 6. Individuální projekt - příprava struktury v laboratoři 7. Individuální projekt - příprava struktury v laboratoři 8 Průběžná prezentace projektu
9. Charakterizační metody - elektrické, optické včetně Ramanovy spektroskopie
10. Individuální projekt - charakterizace struktury v laboratoři 11. Individuální projekt - charakterizace struktury v laboratoři 12. Individuální projekt - charakterizace struktury v laboratoři 13. Individuální projekt - charakterizace struktury v laboratoři 14. Závěrečná prezentace projektu

Literatura:

M. Lundstrom: Fundamental of Carrier transport, 2nd Ed., Cambridge university press 2000
P. Harrison: Quantum Wells, Wires and Dots, Wiley 2000
M. L. Cohen, S.G.Louie: Fundamentals of Condensed Matter Physics, Cambidge Univ. Press 2016
K. Goser, P. Glösekötter, J. Dienstuhl: Nanoelectronics and Nanosystems, Springer, 2004.
Ch. Kittel: Introduction to Solid State Physics, 8th ed., Wiley 2005

Požadavky:

Fyzika pevných látek

Poznámka:

Physics of Advanced Semiconductor Devices and Materials

Klíčová slova:

Nanotechnologie, kvantový transport, charakterizace materiálů

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
DOKP Před zařazením do oboru S
DOKK Před zařazením do oboru S


Stránka vytvořena 30.11.2020 17:50:52, semestry: L/2021-2, Z,L/2020-1, L/2019-20, Z/2021-2, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.