Темы курсовых работ, предлагаемых кафедрой физики полупроводников студентам 2-го курса Аморфный гидрированный кремний научные проблемы и практические задачи ст н. с
| Вид материала | Документы |
- Темы курсовых работ на кафедре Общей физики и волновых процессов для студентов 2-го, 151.12kb.
- Темы курсовых работ по физике высоких энергий для студентов 2 курса на кафедре физики, 9.7kb.
- Список тем курсовых работ, предлагаемых кафедрой информатики для студентов 3 курса, 14.82kb.
- М. В. Ломоносова Аксенову В. Н. Во исполнение решения Ученого Совета кафедра общей, 61.67kb.
- Программу составил профессор, д ф. м н. В. Д. Кулаковский Аннотация, 94.53kb.
- Темы курсовых работ по дисциплине «Теория и методика обучения физике» Межпредметные, 19.14kb.
- Темы курсовых работ и методические указания по их выполнению темы курсовых работ, 327.87kb.
- Программа курса лекций Введение. Физика полупроводников раздел физики конденсированного, 109.27kb.
- Темы курсовых работ по «Психологии развития и возрастной психологии» Предмет, задачи, 27.62kb.
- Темы курсовых работ для студентов 2 курса Темы курсовых работ по курсу, 55.15kb.
Темы курсовых работ, предлагаемых кафедрой физики полупроводников
студентам 2-го курса
- Аморфный гидрированный кремний – научные проблемы и практические задачи (ст.н.с. И.А. Курова, ст.н.с. Н.Н. Ормонт, комн. 1-58)
Выполняя курсовую работу, вы узнаете:
- что такое аморфный гидрированный кремний (a-Si:H);
- какие особенности электрических, фотоэлектрических и оптических свойств аморфного гидрированного кремния;
- каково влияние водорода на свойства и основные параметры этого материала;
- какие научные проблемы актуальны для повышения практического использования аморфного гидрированного кремния в солнечной энергетике, а также в микро- и оптоэлектронике.
- что такое аморфный гидрированный кремний (a-Si:H);
- Гетероструктуры с квантовыми ямами и их применение в приборах оптоэлектроники (проф. А.Э. Юнович, комн. 1-75)
Студентам предлагается ознакомиться с принципами работы светодиодов на основе полупроводниковых гетероструктур с квантовыми ямами. Создание гетероструктур и изобретение приборов оптоэлектроники и наноэлектроники на их основе -- одно из замечательных достижений физики полупроводников в конце XX века; вклад в это направление мировой науки отмечен Нобелевской премией академику Ж.И. Алферову. В начале XXI века исследования в этой области физики полупроводников позволили разработать эффективные источники света, которые должны стать основой освещения будущего.
- Катодолюминесценция полупроводников и ее применение в науке и технике (доц. М.В. Чукичев, комн. 3-83)
В курсовой работе предлагается познакомиться с тем, как в полупроводниках возникает люминесценция под действием электронного пучка; чем отличаются друг от друга методы возбуждения люминесценции электронным пучком и пучком света; какую информацию о свойствах полупроводников можно получить, изучая процессы катодолюминесценции.
Катодолюминесценция является эффективным методом визуализации информации. На использовании этого явления основана работа многих оптоэлектронных приборов, таких как электронно-лучевые трубки осциллографов, телевизоров, мониторов ЭВМ, лазеры с электронным возбуждением, электронно-оптические преобразователи, приборы ночного видения, электронные микроскопы в катодолюминесцентном режиме и т.п.
- Кремниевые фотопреобразователи солнечной энергии (ст.н.с. О.Г. Кошелев комн. 1-74)
Кремниевые фотопреобразователи солнечной энергии -- основные источники энергии на спутниках Земли. Выполняя курсовую работу, вы познакомитесь с принципом действия таких фотопреобразователей, узнаете, какие физические свойства определяют их эффективность, как влияет на них космическая радиация, каковы перспективы замены традиционных источников энергии (нефти, газа и т.п.) кремниевыми фотопреобразователями.
- Методы предсказания физических свойств кристаллов (проф. А.И. Лебедев, комн. 1-55)
Задача предсказания свойств веществ на основании их химического состава давно привлекает исследователей. В связи с большими успехами в развитии вычислительной техники, методы расчета свойств молекул и кристаллов "из первых принципов" сейчас позволяют получить точность расчета их характеристик, сравнимую с экспериментальной. Выполняя курсовую работу по этой теме, вы сможете познакомиться с этими методами и узнать о возможностях, которые предоставляет современная вычислительная техника для решения задачи предсказания свойств кристаллов.
- Нелинейное поглощение, нелинейное преломление и самодифракция импульсов лазера в полупроводниковых квантовых точках (проф. В.С. Днепровский, доц. Е.А. Жуков, комн. 4-13 КНО)
Выполняя курсовую работу, вы сможете узнать:
- что такое квантовая точка;
- как осуществлен первый эксперимент по нелинейной оптике российским ученым, академиком и будущим президентом Академии Наук СССР С.И. Вавиловым в 1927 году;
- как можно использовать результаты С.И. Вавилова при изучении резонансного нелинейного поглощения лазерного излучения в полупроводниковых квантовых точках;
- почему происходит самофокусировка, дефокусировка и самодифракция луча лазера в коллоидном растворе полупроводниковых квантовых точек;
- почему можно перестраивать длину волны генерации лазера на квантовых точках изменяя их размер (радиус).
- что такое квантовая точка;
- Основные направления в разработке солнечных фотопреобразователей (гл.н.с. А.Г. Казанский, комн. 2-79)
Одной из главных проблем, с которой в ближайшем будущем столкнется человечество, будет проблема энергоресурсов и связанная с ней проблема ухудшения экологической обстановки. Решение указанных проблем делает актуальными работы в направлении создания новых возобновляемых источников энергии и, в частности, исследования в области солнечной энергетики. Работа над курсовой позволит получить представление об основных направлениях и перспективах развития солнечной энергетики, основанной на использовании полупроводниковых материалов.
- Полупроводниковые фотоприемники (ст.н.с. О.Г. Кошелев, комн. 1-74)
Полупроводниковые фотоприемники широко используются в самых различных областях, в том числе в космической технике. Выполняя курсовую работу по этой теме, вы познакомитесь с принципами действия таких фотоприемников, узнаете, какие физические свойства определяют их характеристики (спектральную чувствительность, быстродействие и т.п.). Вы узнаете также, что исследование фотопроводимости является одним из важнейших методов изучения полупроводников.
- Применение EXAFS-спектроскопии к исследованию полупроводников и полупроводниковых структур (проф. А.И. Лебедев, доц. И.А. Случинская, комн. 1-55)
Спектроскопия, основанная на изучении тонкой структуры спектров поглощения в рентгеновской области, представляет собой мощный современный метод структурных исследований, широко используемый в физике, химии, материаловедении, биологии, геологии, медицине. В частности, этот метод широко применяется для изучения полупроводников в кристаллическом, аморфном и жидком состояниях, а также полупроводниковых гетероструктур и нанокристаллов. Выполняя курсовую работу, вы узнаете, как проводятся измерения спектров EXAFS на источниках синхротронного излучения и как из этих спектров можно получить информацию об электронной и локальной атомной структуре полупроводников.
- Применение теории протекания к описанию особенностей проводимости неупорядоченных полупроводников (проф. И.П. Звягин, комн. 2-81)
Работа посвящена знакомству с современными методами описания протекания тока через случайные среды с беспорядком, не зависящим от времени. В основе такого описания лежит теория протекания (перколяции), которая сейчас широко используется для объяснения возникновения локализованных электронных состояний в неупорядоченных средах и для описания таких процессов, как прыжковая проводимость неупорядоченных полупроводников, аномальная диффузия и т.д.
- Проводимость гранулированных структур (проф. И.П. Звягин, комн. 2-81)
Работа посвящена знакомству с теорией электронной проводимости гранулированных структур (керметов -- керамических материалов на основе случайной смеси металлической и диэлектрической фаз, нанокомпозитов -- композитных материалов, состоящих из частиц нанометровых размеров, погруженных в диэлектрик, диэлектрический полимер и т.д.). Методы описания таких структур с учетом квантования электронного энергетического спектра и эффектов взаимодействия между электронами сейчас активно развиваются (параллельно с разработкой применений таких структур в наноэлектронике).
- Сегнетоэлектрические фазовые переходы в полупроводниках (проф. А.И. Лебедев, доц. И.А. Случинская, комн. 1-55)
Сегнетоэлектрики -- материалы, в которых появляется спонтанная поляризация, -- находят широкое применение в современной электронике. Сегнетоэлектрический фазовый переход приводит к существенному изменению структуры и электронных свойств полупроводника. Эффекты, связанные с этим переходом, позволяют использовать полупроводники-сегнетоэлектрики для создания новых типов электронных устройств (запоминающих устройств, нелинейно-оптических преобразователей и т.д.). Выполняя курсовую работу, вы познакомитесь с природой сегнетоэлектричества в полупроводниках и физикой тех явлений, на которых основаны различные применения полупроводников-сегнетоэлектриков.
- Солнечные преобразователи на основе органических полупроводников (гл.н.с. А.Г. Казанский, комн. 2-79)
В последние годы большое внимание привлекает к себе новый класс полупроводниковых материалов -- органические полупроводники. Интерес к органическим полупроводникам связан с широкими возможностями их использования для создания приборов отображения информации (в частности, гибких дисплеев с малой толщиной экрана) и тонкопленочных солнечных элементов на гибких носителях. Работа над курсовой позволит получить представление об основных направлениях и перспективах развития оптоэлектроники, использующих органические полупроводники.
- Спектр поверхностных состояний полупроводниковых кристаллов. (мнс к.ф.-м.н. В.Н. Манцевич, комн. 2-80)
В процессе выполнения работы вы узнаете:
- что такое реконструкция и релаксация поверхности
- что такое поверхностные состояния
- научитесь исследовать взаимосвязь спектра поверхностных состояний с типом
кристаллической решетки.
- Экситоны в полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах (проф. В.С. Днепровский, доц. Е.А. Жуков, комн. 4-13 КНО)
Выполняя курсовую работу, вы узнаете:
- что такое экситон, как обнаружить экситонные переходы в полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах;
- основные свойства полупроводниковых квантовых ям, квантовых проводов и квантовых точек;
- почему край поглощения двумерной полупроводниковой структуры обусловлен экситонными переходами;
- какие созданы полупроводниковые приборы, в которых основную роль играют экситонные переходы;
- почему в квантовых проводах с диэлектрическими барьерами возникают экситоны с большой энергией связи.
- что такое экситон, как обнаружить экситонные переходы в полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах;
- Электрические свойства полупроводниковых наноструктур (проф. И.П. Звягин, комн. 2-81)
Работа посвящена знакомству с теорией электронной проводимости систем, содержащих объекты, линейные размеры которых сравнимы с длиной волны де Бройля (квантовые точки, квантовые ямы). Такие системы, для которых существенны эффекты квантования, характеризуются существенной зависимостью их свойств от их геометрии и размеров, что открывает широкие возможности для получения структур с заданными свойствами. Курсовая работа предусматривает изучение влияния структурного беспорядка на свойства таких систем.
- Электрические свойства сверхрешеток (доц. М.А. Ормонт, комн. 2-80)
Полупроводниковые сверхрешетки -- это структуры, состоящие из повторяющихся полупроводниковых слоев, толщины которых сравнимы с длиной волны де Бройля носителя заряда. Работая над предложенной темой, вы узнаете об эффекте квантования энергии носителя заряда в потенциальной яме, о существовании подзон размерного квантования; поймете, к чему приводит периодичность в расположении потенциальных квантовых ям.
По всем вопросам, связанным с курсовыми работами, можно обращаться к
ст.н.с. Наталии Николаевне Ормонт, комн. 1-58.