Поточна версія на 16:39, 25 грудня 2015

Назва курсу

Фізика напівпровідників. ФІ

Галузь знань: 0402 Фізико-математичні науки

Спеціальність: 8.04020301 Фізика*

Мета та завдання навчального курсу

Мета викладання навчальної дисципліни: дати базові знання з фізики напівпровідників, необхідні для розуміння фізичних процесів, що протікають в напівпровідниках.

Основними завданнями вивчення дисципліни є вивчення основних уявлень фізики напівпровідників: статистика рівноважних електронів і дірок в напівпровідниках і нерівноважні носії заряду, що необхідно для розуміння багатьох електричних, фотоелектричних і оптичних явищ в напівпровідниках; кінетичні явища, а також пов'язана безпосередньо з ними теорія розсіяння, котрі відіграють основну роль при вивченні напівпровідників і напівпровідникових приладів. .

У результаті вивчення навчального курсу студент повинен

знати:

фізичні ефекти, що супроводжують дію сильних електричних полів на напівпровідники, передбачувати наслідки дії цих ефектів для динамічних властивостей та концентрації носіїв заряду; фізичні ефекти, що супроводжують дію сильного постійного магнітного поля та електромагнітного поля на невироджений і вироджений (електронна однокомпонентна плазма) електронний газ напівпровідника; сучасний стан фізичної теорії, технологічних аспектів та практики застосування різних видів напівпровідників.

вміти:

- за відомими електрофізичними параметрами напівпровідника та теоретичними співвідношеннями визначати критичну напруженість поля, після якої порушується закон Ома внаслідок розігріву електронного газу (утворюються “теплі” електрони) і критичну напруженість поля, після якої струм не залежить від напруженості поля (“гарячі” електрони);

- за відомими електрофізичними параметрами напівпровідника та теоретичними співвідношеннями визначати напруженість поля, після якої порушується закон Ома внаслідок збільшення концентрації носіїв заряду для ефектів ударної іонізації, тунельного і термоелектронної іонізації;

- за відомими електрофізичними параметрами напівпровідника та теоретичними співвідношеннями визначати радіус екранування Дебая, час релаксації Максвелла, частоту плазмового резонансу для об’ємного заряду основних носіїв;

- за відомими електрофізичними параметрами напівпровідника, магнітною індукцією та теоретичними співвідношеннями визначити циклотронну частоту і силу магнітного поля;

- за наявною із літературних джерел інформацією про особливості активації донорів і акцепторів у різних типах напівпровідників розраховувати повну концентрацію цих домішок, необхідну для отримання заданого значення питомого опору;

Робоча програма курсу

Автор курсу: Царенко О.М.

Учасники

Група 62, денна; фізико-математичний факультет, 2015-16 н.р. викладач Царeнко Олег Миколайович, Отримати консультацію

Група 62, заочна денна; фізико-математичний факультет, 2015-16 н.р. викладач Царeнко Олег Миколайович, Отримати консультацію

Графік навчання

Структура дисципліни

Змістовий модуль 1

Основи зонної теорії та пояснення властивостей напівпровідників на її основі

Змістовий модуль 2

Фізика та технологія напівпровідникових приладів

Зміст курсу

Змістовий модуль І. Основи зонної теорії та пояснення властивостей напівпровідників на її основі

Тема 1. Вступ до фізики напівпровідників

Теоретичний матеріал

[вивчається самостійно за поданою літературою]

Питання для самоперевірки

Тема 2. Основи зонної теорії

Теоретичний матеріал

Презентація до лекції

Практичні завдання

Задачі до практичного заняття

Самостійна робота

Завдання для підготовки до семінарського заняття

Питання для самоперевірки

Тема 3. Властивості напівпровідників та їх пояснення з точки зору зонної теорії.

Теоретичний матеріал

Презентація до лекції

Практичні завдання

Задачі до практичного заняття

Самостійна робота

Завдання для підготовки до семінарського заняття

Питання для самоперевірки

Змістовий модуль ІІ. Фізика та технологія напівпровідникових приладів

Тема 4. Основи фізики напівпровідникових приладів

Теоретичний матеріал

Презентація до лекції

Практичні завдання

Задачі до практичного заняття

Завдання для підготовки до семінарського заняття

Питання для самоперевірки

Тема 5. Актуальні питання технології напівпровідників. Поняття про нанотехнології

Теоретичний матеріал

Презентація до лекція. частина 1

Презентація до лекція. частина 2

Завдання для підготовки до семінарського заняття

Питання для самоперевірки

Ресурси

Рекомендована література

Базова

1. Блейкмор Дж. Физика твердого тела. – М.:Мир. – 1988. – 608 с. 2. Пека Г. П., Стріха В. І. Поверхневі та контактні явища у напівпровідниках: Підручник. – К.: Либідь, 1992. – 240 с. 3. Горюнова А.Н. Физика полупроводников. – М.: Советское радио. – 1978. – 342 с. 4. Ридли Б. Квантовые процессы в полупроводниках. – М.: Мир. – 1986. – 304 с. 5. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука. – 1990. – 236 с. 6. Царенко О.М. Основи фізики напівпровідників і напівпровідникових приладів. Кіровоград, 2012. 7. Бонч-Бруевич В.Л. и др. Сборник задач по физике полупроводников. М.: Наука. – 1987. – 249 с. 8. Угай Я.А. Введение в химию полупроводников. – М.: Высшая школа. – 1985. – 302 с. 9. Джонс Г. Теория зон Бриллюэна и электронные состояния в кристаллах. – М.: Мир. – 1978. – 264 с. 10. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. В 2-х кн.. – М.: Мир. – 1984.

Допоміжна

1. Фреик Д. М., Галущак М. А., Межиловская Л. И. Физика и технология полупроводниковых пле-нок. – Л.: Выща школа, 1988. – 152 с. 2. Абрикосов Н. Х., Шелимова Л. Е. Полупроводниковые материалы на основе соединений АIVВIV. – М.: Наука, 1975. – 196 с. 3. Уфимцев В. Б., Акчурин Р. Х. Физико-химические основы жидкофазной эпитаксии. – М.: Ме-таллургия, 1983. – 224 с. 4. Берченко Н. Н., Гейман К. И., Матвеенко А. В. Методы получения p-n переходов и барьеров Шоттки в халькогенидах свинца и твёрдых растворах на их основе//ЗЭТ. – 1977. – № 14. – С. 3-70.

Інформаційні ресурси

1. http://www.studfiles.ru/dir/cat15/subj176/file14391/view151187.htm

2. http://fn.bmstu.ru/data-physics/library/physbook/tom6/ch4/texthtml/ch4_4.htm

3. http://www.club155.ru/semiconductors-physics

---