• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2020/2021

Физика полупроводников

Статус: Курс обязательный (Физика)
Направление: 03.03.02. Физика
Когда читается: 4-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для своего кампуса
Язык: русский
Кредиты: 5

Программа дисциплины

Аннотация

Курс посвящен изложению основ современной физики полупроводников. Наряду с традиционными разделами физики полупроводников, такими как теория зон, явления в контактах, одночастичные возбуждения и межчастичные взаимодействия в объемных полупроводниках, курс включает в себя проблемы составных квазичастиц и коллективных возбуждений в низкоразмерных полупроводниковых наноструктурах и микрорезонаторах
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • студент должен знать элементы зонной теории кристаллических тел
  • студент должен знать основные виды квазичастиц, используемых для описания свойств полупроводников и их свойства
  • студент должен знать механизмы взаимодействия электромагнитного излучения с полупроводниками
  • студент должен знать классические методики магнитотранспортных и оптических исследований поупроводников
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Знать причины возникновения зонной структуры спектра электронов, основные особенности зонной структуры в распространенных полупроводниках
  • Уметь находить равновесные и неравновесные концентрации квазичастиц в полупроводнике
  • Уметь описывать явления на контакте разнородных полупроводников
  • применять современные модели и приближения, используемые для описания свойств полупроводников
  • применять полученные знания для научной работы в области физики полупроводников
  • Понимать связь зонной структуры и оптических явлений в полупроводниках. Знать возможные применения оптических методов для изучения свойств полупроводников.
  • Понимать физические принципы явлений, возникающих на гетеропереходах.
  • критически анализировать научные статьи в области физики полупроводников, опубликованные в научных журналах и доложенные на конференциях
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Зонная теория полупроводников
    полупроводники во внешних полях. мелкие доноры и акцепторы
  • Статистика электронов и дырок в полупроводниках.
    Распределение Ферми-Дирака и Больцмана, неравновесные электроны и дырки. Фотопроводимость.
  • Явления в контактах
    омические контакты, выпрямление в контакте металл - полупроводник, p-n-переход
  • Границы применения зонной теории
    адиабатическое приближение, приближение самосогласованного поля, квазичастицы поляроны, экситоны, экситонные молекулы; электронно-дырочная жидкость
  • Оптические свойства полупроводников
    межзонное и экситонное поглощение и излучение в полупроводниках, излучение экситонных молекул
  • Полупроводниковые гетероструктуры.
    размерное квантование, полупроводниковые лазеры
  • Экситонные поляритоны в объемных полупроводниках и в полупроводниковых микрорезонаторах
    условия формирования поляритонов, бозе-эйнштейновская конденсация поляритонов, мультистабильность экситон-поляритонных систем в микрорезонаторах
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Контрольные работы
    выполняется две контрольные работы в конце первого и второго модулей, соответственно
  • неблокирующий Работа на семинаре
    Учитывается активность на семинаре
  • неблокирующий Экзамен
    Устный экзамен, два вопроса в билете
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (2 модуль)
    Текущая оценка Отекущая рассчитывается как взвешенная сумма оценок за две контрольные работы: Отекущая = 0,3 * Окр1 + 0.3 * Окр2, где каждая оценка (Окр1 и Окр2) выставляется по 10-ти бальной шкале. Способ округления – арифметический. Накопленная оценка за текущий контроль учитывает посещаемость занятий студентом с максимальным баллом 2 за 1-ый и 2-ой модули: Онакопленная = Отекущая + 2 Итоговая оценка определяется соотношением Оитоговая = 0,5 * Онакопленная + 0,6 * Оэкз, где Оэкз – оценка за экзамен. Студенты, у которых Онакопленная = 7 или 8, могут отвечать только на половину билета (1 вопрос) на устном экзамене.
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Введение в физику твердого тела, Киттель, Ч., Гусева, А. А., 1978
  • Физика полупроводников : учеб. пособие для вузов, Бонч-Бруевич, В. Л., Калашников, С. К., 1977

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Сборник задач по физике полупроводников, Бонч-Бруевич, В. Л., Звягин, И. П., 1968