Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников




Скачать 490.34 Kb.
НазваниеПрограмма спецкурсов кафедры физики полупроводников
страница1/10
Дата конвертации26.11.2012
Размер490.34 Kb.
ТипПрограмма
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


ПРОГРАММА СПЕЦКУРСОВ

кафедры физики полупроводников


Содержание

  1. Введение в специальность

  2. Кристаллофизика полупроводников

  3. Теория тверого тела

  4. Физика п/п тонких слоев и низкоразмерных систем

  5. Радиационная физика полупроводников

  6. Гетероэпитаксия

  7. Физические основы нанотехнологии

  8. Оптические процессы в полупроводниках

  9. Квантовый транспорт в низкоразмерных полупроводниковых структурах



Введение в специальность


(3 курс, 18 часов, 5 семестр, зачёт)

(3 курс, 16 часов, 6 семестр, дифф. зачёт)

профессор Александр Сергеевич Терехов


Общая характеристика спецкурса


Спецкурс "Введение в специальность" состоит из восьми разделов, в которых отражено основное содержание курса физики полупроводников. Каждый раздел начинается с установочных лекций. При изучении разделов II-VIII после лекций проводятся реферативные семинары по изучаемой теме и демонстрационные лабораторные работы по этой же теме. На семинарских и лабораторных занятиях, тесно увязанных с лекциями, продолжается более углубленное знакомство с современными задачами физики полупроводников, методами их решения и с современной экспериментальной техникой.

Этот спецкурс наряду с предметным обучением преследует и цель ознакомления с основными направлениями исследований в Институте физики полупроводников СО РАН - базовом институте для студентов кафедры. Такое ознакомление позволяет студентам более осознанно выбрать соответствующие задачи и руководителей дипломных работ.


Программа курса лекций


  1. Введение. Физика полупроводников – раздел физики конденсированного состояния. Полупроводники в современной электронике.

  2. Атомная структура и симметрия кристаллов. Анизотропия физических свойств кристаллов. Способ задания кристаллографических плоскостей и направлений в кристалле. Дефекты кристаллов: точечные дефекты, дислокации, примеси.

  3. Колебания атомов в твёрдом теле. Модель одномерной цепочки, закон дисперсии. Двухатомная линейная цепочка. Понятие фонона. Концепция квазичастиц. Акустические и оптические фононы. Локальные фононы в кристаллах с дефектами. Комбинационное рассеяние света.

  4. Электронный спектр твёрдого тела. Расщепление атомных уровней в зоны. Модель почти свободных электронов. Метод сильной связи. Модель электронных связей. Распределение электронов по энергетическим уровням. Металлы, диэлектрики и полупроводники с точки зрения зонной теории. Зонная структура некоторых полупроводников (Si, Ge, GaAs). Прямозонные и непрямозонные полупроводники. Концентрация электронов и дырок в зонах. Невырожденные полупроводники. Легированные полупроводники. Появление разрешённых состояний в запрещённой зоне при введении примесей. Компенсация.

  5. Кинетические явления. Кинетическое уравнение Больцмана. Асимметризация функции распределения квазичастиц внешним воздействием. Проводимость. Малые отклонения от равновесия. Подвижность и механизмы рассеяния. Явления в сильном электрическом поле. Насыщение дрейфовой скорости. Эффект Ганна. Эффект Холла и магнитосопротивление. Диффузия. Соотношение Эйнштейна. Основные уравнения описывающие движение свободных носителей в полупроводниках. Амбиполярная диффузия и амбиполярный дрейф.

  6. Оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках. Феноменологическое и микроскопическое описание. Механизмы поглощения света: межзонное поглощение в прямозонных и непрямозонных полупроводниках, примесное поглощение, поглощение на свободных носителях. Фотоэлектрические явления.

  7. Поверхность полупроводника. Заряд поверхностных состояний, область пространственного заряда. Работа выхода и электронное сродство. Структуры: Полупроводник – металл, p-n переход и полупроводник – диэлектрик – металл.

  8. Системы пониженной размерности. Двумерный электронный газ, квантовые проволоки и квантовые точки. Концентрация, плотность состояний и проводимость двумерного электронного газа и квантовых проволок. Размерные эффекты в плёнках твёрдых тел. Наноструктуры на основе кремниевых инверсионных слоёв и гетеропереходов. Баллистическая проводимость квантовых нитей. Квантовые точечные контакты. Резонансный туннельный диод. Квантовые ямы и модулированные полупроводниковые структуры. Легированные и композиционные сверхрешётки. Мини-зоны и мини-щели. Блоховские осцилляции. Вольтамперная характеристика квантовой сверхрешётки. Одноэлектронный транзистор на эффекте кулоновской блокады.


Введение в специальность

(3 курс, 18 часов, 5 семестр)

(3 курс, 16 часов, 6 семестр)

профессор Александр Сергеевич Терехов


Программа реферативных семинаров


II.1. Взаимодействие дефектов в твёрдом теле.

(2.1.1) А. Л. Асеев, В. М. Астахов, «Взаимодействие точечных дефектов с поверхностью кристаллов кремния при облучении в высоковольтном электронном микроскопе», ФТТ том 24, в. 7, стр. 2037-2042 (1982).

(2.1.2) L. Fedina, A. Gutakovskii, A. Aseev, J. Van Landuyt, J. Vanhellemont, “Extended Defect Formation in Si Crystals by Clustering of Intrinsic Point Defects Stuied by in-situ Electron Irradiation in a HREM”, Phys. stat. sol. (a) 171,147 (1999).

II.2. Обратимые структурные фазовые переходы на поверхности

полупроводников.

(2.2.1) Б. З. Ольшанецкий, А. А. Шкляев, «Фазовые переходы на чистых поверхностях (320) кремния», ЖЭТФ том. 81, вып. 1(7), стр. 361-367 (1981).

(2.2.2) А. В. Латышев, А. Л. Асеев, «Моноатомные ступени на поверхности кремния», УФН, том 168, №10, 1117 (1998).

III.1. Применение рамановского рассеяния света в исследовании

полупроводниковых структур.

(3.1.1) В. С. Горелик, Р. Н. Хашимов, А. П. Виданов, «Комбинационное рассеяние света в эпитаксиальных пленках твердых растворов фосфида-арсенида галлия», ФТП том 18, вып. 8, стр. 1403-1407 (1984).

(3.1.2) В. С. Горелик, Р. Н. Хашимов, М. М. Сущинский, «Резонансное комбинационное рассеяние света в субмикронных гетероэпитаксиальных пленках кремния», Поверхность. Физика, химия, механика, №6, стр. 77-81 (1985).

IV.2. Влияние внешних воздействий на электронный спектр

полупроводников.

(4.1.1) В. Л. Альперович, А. Ф. Кравченко, Н. А. Паханов, А. С. Терехов, «Влияние одноосного давления на энергетический спектр экситонов в GaAs», ФТТ том 23, вып. 5, стр. 1407-1410 (1981).

(4.1.2) А. В. Варфоломеев, Б. П. Захарченя, Р. П. Сейсян, «Обнаружение структуры диамагнитных экситонов в спектре электропоглощения германия», Письма в ЖЭТФ том 8, вып. 3, стр. 123-127 (1968).

IV.2. Зависимость электронного спектра от состава твердого раствора

полупроводников.

(4.2.1) А. Н. Пихтин, В. Н. Разбегаев, Д. А. Яськов, «Влияние изменений параметров зонной структуры на спектр поглощения полупроводников (край собственного поглощения GaAs1-xPx)», ФТП том 7, вып. 3, стр. 471-479 (1973).

(4.2.2) Ж. И. Алферов, В. И. Амосов, Д. З. Гарбузов, Ю. В. Жиляев, С. Г. Конников, П. С. Копьев, В. Г. Трофим, «Исследование зависимости от состава люминесцентных свойств твердых растворов GaPxAs1-x и AlxGa1-x n- и p-типа», ФТП том 6, вып. 10, стр. 1879-1887 (1972).

V.1. Температурные зависимости концентрации и подвижности

носителей заряда.

(5.1.1) В. Л. Бонч-Бруевич, С. Г. Калашников, «Физика полупроводников», М.: «Наука» 1990, V.4-5, XIV.7.

(5.1.2) В. Ф. Дворянкин, О. В. Емельяненко, Д. Н. Наследов, Д. Д. Недеогло, А. А. Телегин, «Электрические свойства эпитаксиальных слоев n-GaAs», ФТП том 5, вып. 10, стр. 1882-1887 (1972).

V.2. Квантовые поправки в проводимости.

(5.2.1) А. А. Абрикосов «Основы теории металлов», М.: «Наука» 1987, стр. 182-190.

(5.2.2) Г. М. Гусев, З. Д. Квон, А. И. Корчагин, И. Г. Неизвестный, В. Н. Овсюк, «Отрицательное магнитосопротивление в двумерном электронном газе у поверхности германия», ФТП том 19, вып. 6, стр. 1100-1103 (1985).

VI.1. Основы эллипсометрии.

(6.1) Л. В. Соколов, М. А. Ламин, В. А. Марков, В. И. Машанов, О. П. Пчеляков, С. И. Стенин, «Осцилляции оптических характеристик поверхности роста плёнок Ge при эпитаксии из молекулярного пучка», Письма в ЖЭТФ, том 44, вып. 6, стр. 278-280, (1986).

VI.2. Фотоэлектрические явления на горячих электронах.

(6.2) В. Л. Альперович, В. И. Белиничер, В. Н. Новиков, А. С. Терехов, «Эффект увлечения на межзонных переходах в арсениде галлия», ФТТ, том 24, вып.3, стр. 866-874 (1982).

VII.1. Вольтамперная характеристика p-n-перехода.

(7.1) Е. И. Иванов, Л. Б. Лопатина, В. Л. Суханов, В. В. Тучкевич, Н. М. Шмидт, «О влиянии неравновесных решёточных дефектов на вольтамперную характеристику кремниевых p-n-переходов», ФТП, том 16, вып. 2, стр. 207-211 (1982).

VII.2. Гетеропереход. Согласование постоянных решётки. Суперинжекция

и электронное ограничение в гетероструктурах.

(7.2.1) Ж. И. Алфёров, В. М. Андреев, В. И. Корольков, Е. Л. Портной, Д. Н. Третьяков, «Инжекционные свойства гетеропереходов n-AlxGa1-xAs - p-GaAs», ФТП, том 2, вып. 7, стр. 1016-1017 (1968).

(7.2.2) И. Н. Арсентьев, Д. Ахмедов, С. Г. Конников, В. А. Мишурный, В. Е. Уманский, «Влияние несоответствия постоянных решётки и коэффициентов термического расширения на люминесцентные свойства гетероструктур GaxIn1-xP-GaAs», ФТП, том 14, вып. 12, стр. 2343-2348 (1980).

VII.3. Структура металл-диэлектрик-полупроводник. Полевые транзисторы.

(7.3) О.В. Романов, А.М. Яфясов, В.Я. Урицкий, «Поверхностная подвижность дырок в инверсионномканале МДП-систем на основе Si-SiO2», Поверхность. Физика, химия и механика. Том 2, №7, стр. 84-91 (1983).

VIII.1. Молекулярно-лучевая эпитаксия – метод синтеза модулированных структур.

(8.1.1) «Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры» Под редакцией Л. Ченга и К. Плога, Изд. «Мир» 1989.

(8.1.2) В. И. Белявский «Физические основы полупроводниковой нанотехнологии», СОЖ №10 стр.92-98 (1998).

VIII.2. Использование фотолюминесценции и комбинационного рассеяния

света для определения структурных параметров сверхрешёток.

(8.2.1) М. Херман «Полупроводниковые сверхрешётки», М.: «Мир» 1989, Глава 4. (4.2.1. Поглощение и люминесценция)

(8.2.2) М. Херман «Полупроводниковые сверхрешётки», М.: «Мир» 1989, Глава 4. (4.2.2. Комбинационное рассеяние)

VIII.3. Квантовые явления в области пространственного заряда.

(8.3.1) В.И. Гутов, З.Д. Квон, И.Г. Неизвестный, В.Н. Овсюк, Ю.А. Ржанов, «Приповерхностная область пространственого заряда германия в условиях размерного квантования», Поверхность. Физика, химия и механика. №9, стр. 71-76 (1982).

(8.3.2) Е.В. Берегулин, С.Д. Ганичев, К.Ю. Глух, Г.М. Гусев, З.Д. Квон, М.Ю. Мартисов, А.Я. Шик, И.Д. Ярошецкий, «Природа субмиллиметровой фотопроводимости в инверсионных слоях на поверхности кремния» Письма в ЖЭТФ, том 48, вып. 5, стр. 247-249 (1988).

VIII.4. Баллистическая проводимость в низкоразмерных системах.

(8.4.1) B.J. van Wees, H. van Houten, C.W.J. Beenakker, J.G. Williason, L.P. Kouwenhoven, D. van der Marel, C.T. Foxon, "Quantized Conductance of Point Contacts in a Two-Dimensional Electron Gas", Phys. Rev. Lett. 60, 848 (1988).

(8.4.2) A.M. Song, A. Lorke, A. Kriele, J.P. Kotthaus, W. Wegscheider, M. Bichler, "Nonlinear Electron Transport in an Asymmetric Microjunction: A Ballistic Rectifier", Phys. Rev. Lett. 80, 3831 (1998).

VIII.5. Приборы на сверхрешётках.

(8.5.1) K.-K. Choi, B.F. Levine, C.G. Bethea, J. Walker, and R.J. Malik “Multiple quantum well 10m GaAs/AlxGa1-xAs infrared detector with improved responsivity”, Appl. Phys. Lett. 50 (25) pp. 1814-1816 (1987). B.F. Levine, K.-K. Choi, C.G. Bethea, J. Walker, and R.J. Malik “New 10m infrared detector using intersubband absorption in resonant tunneling GaAlAs superlattices”, Appl. Phys. Lett. 50 (16) pp. 1092-1094 (1987).

(8.5.2) В.А. Гайслер, А.И. Торопов, А.К. Бакаров и др. «Генерационные характеристики лазеров с вертикальным резонатором на основе In0.2Ga0.8As квантовых ям», Письма в ЖТФ, том 25, вып. 19, стр. 40-44 (1999).
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconПрограмма курса
Курс посвящен изложению основ физики полупроводников. Наряду с традиционными разделами физики полупроводников в курсе затрагиваются...

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconПрограмма курса
Курс посвящен изложению основ физики полупроводников. Наряду с традиционными разделами физики полупроводников в курсе затрагиваются...

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconМетодические указания электрические модели элементов интегральных схем. Эквивалентные схемы полупроводниковых диодов к спецкурсу «Моделирование в электронике»
Методические указания разработаны кандидатом физико-математических наук, доцентом кафедры физики полупроводников С. И. Гармашовым...

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconДвумерные структуры и сверхрешетки в полупроводниках
Программа спецкурса для студентов кафедры физики полупроводников и смежных специальностей

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconРабочая программа дисциплины «физическое материаловедение полупроводников-2»
Лекционный курс базируется на курсах физики твердого тела, кристаллохимии, термодинамики, кинетики, физического материаловедения...

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconОптические явления в полупроводниках
...

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconРабочая программа по дисциплине микроэлектроника для специальности Радиофизика и электроника специализация Физическая электроника
Рабочая программа составлена на основании решения кафедры физики полупроводников от

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconРабочая программа дисциплины «дополнительные главы физики полупроводников»
Цель курса дать дополнительные сведения по физике полупроводников и физике диэлектриков

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconПрограмма спецкурсов кафедры фти. Бакалавриат 5

Программа спецкурсов кафедры физики полупроводников iconРабочая программа дисциплины «физика неупорядоченных полупроводников»
Целью курса является знакомство с основами физики неупорядоченных полупроводников, типах неупорядоченных материалов, особенностях...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница