Бакалавриат
2024/2025
Физика полупроводников
Статус:
Курс обязательный (Физика)
Направление:
03.03.02. Физика
Кто читает:
Департамент физики
Где читается:
Школа информатики, физики и технологий
Когда читается:
4-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Жуков Алексей Евгеньевич
Язык:
русский
Кредиты:
3
Программа дисциплины
Аннотация
Дисциплина направлена на формирование у студентов теоретических знаний о физических свойствах полупроводников и принципах работы полупроводниковых приборов, способах их описания и использования в практической работе.
Цель освоения дисциплины
- Целями освоения дисциплины «Физика полупроводников и приборов» являются формирование у студентов теоретических знаний о физических свойствах полупроводников и принципах работы полупроводниковых приборов, способах их описания и использования в практической работе.
Планируемые результаты обучения
- Умеет описывать поведение носителей заряда в электрическом поле, подвижность, дрейфовый поток и ток. Знает явление диффузии, коэффициент диффузии, диффузионный поток и ток. Знает основные типы рекомбинации, умеет записывать уравнение непрерывности.
- Умеет различать проводники, полупроводники, диэлектрики, знает, что такое электроны и дырки в полупроводниках. Умеет рассчитывать эффективную массу. Знает различие собственных и примесных полупроводников, доноров и акцепторов.
- Знает особенности зонной диаграммы гетероперехода, разрывы зон, описывать протекание тока в гетероструктуре, односторонняя инжекция, явление сверхинжекции, описывать зонную диаграмму контакта металл-полупроводник.
- Знает устройство, принцип действия и режимы работы диода, биполярного транзистора и полевого транзистор
- Умеет описывать поглощение и испускание света в полупроводниках, знает фотовольтаический эффект, принцип действия фотодиода. Умеет описывать люминесценцию полупроводников, спонтанное и стимулированное излучение.
- Умеет рассчитывать поверхностный и объемный заряд, знает уравнение Пуассона, модель полностью обедненного слоя, распределение электрического поля и потенциала в p-n структуре, область пространственного заряда, диффузионную разность потенциалов, барьерную емкость p-n структуры.
Содержание учебной дисциплины
- Тема 1. Основные понятия физики полупроводников
- Тема 2. Поведение зарядов в электрическом поле. Рекомбинация
- Тема 3. Зонная структура. Ток Шокли. p-n-структура
- Тема 4. Гетеропереходы, контакт металл-полупроводник
- Тема 5. Диоды, биполярный и полевой транзисторы
- Тема 6. Оптические свойства полупроводников
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Старосельский, В. И. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники : учебное пособие для вузов / В. И. Старосельский. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 463 с. — (Бакалавр. Академический курс). — ISBN 978-5-9916-0808-4. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/425163 (дата обращения: 28.08.2023).
Рекомендуемая дополнительная литература
- Peter YU, & Manuel Cardona. (2010). Fundamentals of Semiconductors : Physics and Materials Properties (Vol. 4th ed. 2010). Springer.