Geum.ru

А. Назва й адреса

Вид материалаДокументы

Содержание


Реєстрація на курс: дирекція ІнАЕКСУ, ауд.5308, тел.8-0432-59-84-58.
Дисципліна: Квантово-розмірні структури і прилади
Мета дисципліни
Методичне забезпечення
Екзамениційна методика
Подобный материал:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   29
^

Реєстрація на курс: дирекція ІнАЕКСУ, ауд.5308, тел.8-0432-59-84-58.


Реєстрація на іспит: з викладачем, персонально чи по телефону.

Мова викладання – українська.

^ Дисципліна: Квантово-розмірні структури і прилади

Факультет: Функціональної електроніки та лазерної техніки

Статус: Вибірковий

Курс: П’ятий
Стаціонарне

навчання
Вид курсу,

години на тиждень

Триместр
13 (ОС)



Лекції (год)
28
2

Практичні заняття (год)
-



Лабораторні заняття (год)
28
2

КП (КР) трим
-



РГР
-



СРС (інд. заняття)
52
3,7

Всього (год /кредитів)

108/3



Іспит (трим)
13



Залік (трим)
-



КОД:
ВПЦ.06



Лектор: Лисенко Геннадій Леонідович, к.т.н., доцент

Кафедра Лазерної та оптоелектроної техніки: 21021, м.Вінниця, вул. Хмельницьке шосе, 95, корпус 2, ауд.2152; тел.: 8-0432-59-84-50,
8-0432-59-80-23

^ Мета дисципліни

Надання знаннь щодо основних фізичних процесів в квантово-розмірних напівпровідникових структурах, ознайомлення зі способами їхнього одержання і практичного використання..

Програма

Огляд напівпровідникових надрешіток. Вступ. Історичний огляд. Класифікація напівпровідникових надрешіток. Композиційні надрешітки. Композиційні надрешітки типу I. Композиційні надрешітки типу II. Політипні надрешітки. Леговані надрешітки. Леговані композиційні надрешітки. Огляд структур з багатьма квантовими ямами. Поверхнево-періодичні структури. Основні принципи функціонування фотонних кристалів та фуліренів. Технологія надрешіткових структур. Огляд технологічних методів виготовлення надрешіткових структур. Методи підготовки поверхні матеріалів. Молекулярно - променева епітаксія. Ефузійні комірки при молекулярно-променевій епітаксії. Вплив на МПЕ геометричних характеристик системи джерело - підкладка. Процеси росту і легування методом МПЕ. Електронні властивості квантоворозмірних структур. Електронні і діркові рівні в прямокутній КЯ. Гамільтоніан Люттингера. Модель Кейна. Перенос носіїв заряда в двовимірній підзоні. Рухливість носіїв в двовимірному каналі. Двовимірні фонони. Транзистор з високою рухливістю електронів, переваги у порівнянні з польовими транзисторами на основі р-n переходів і бар’єрів Шоткі. Лазер на гарячих електронах. Рівні Ландау. Густина станів. Квантовий ефект Холла. Тунельні структури, тунельно-зв’язані КЯ та НР. Енергетичний спектр НР. Модель Кронига-Пенні. Блоховський осцилятор. Ємність КЯ. C–V характеристики гетероструктур з КЯ і НР. Оптичні властивості квантоворозмірних структур. Оптичні властивості КРС. Міжзонні та міжпідзонні переходи. Матричний елемент оптичних переходів в КЯ. Екситонні ефекти. Правила відбору при оптичних переходах. Фотолюмінісценція (ФЛ). Вплив шорсткості меж КЯ на спектр ФЛ. Нелінійні оптичні ефекти в КРС. Електрооптичні ефекти в КРС. Ефект Ваньє-Штарка в КЯ. Електрооптичні модулятори на основі КРС. Комбінаційне розсіювання світла в КРС. Фотоелектричні властивості КРС. Теорія напівпровідникових надрешіток. Електронні властивості. Оптичні властивості. Колективні збудження. Енергетичний спектр носіїв у одиночних квантових ямах і надрешітках типу I. Реальні квантові ями. Ізоперіодичні решітки типу I. Надрешітки з напруженими шарами. Енергетичні підзони у надрешітках типу II. Метод огинаючої функції. Метод приведеного гамільтоніану для вирішення рівнянь надрешітки у наближенні сильного зв'язку. Зонна структура політипних надрешіток. Електронна структура легованих надрешіток. Енергетичний спектр і густина станів двомірного електронного газу. Структурні параметри надрешіток. Рентгеноструктурний аналіз надрешіток з використанням кривих коливання. Дослідження надрешіток в експериментах по зворотньому розсіюванню іонів і каналювання. Оптичні переходи у надрешітках. Поглинання і люмінесценція. Комбінаційне розсіювання. Люмінесценція в легованих надрешітках. Електропровідність надрешіток. Рухомість носіїв в гетероструктурах з модульованим легуванням. Резонансне тунелювання і стрибкова рухомість в композиційних надрешітках. Електропровідність легованих надрешіток. Застосуваання надрешіткових структур у приладах. Інжекційні лазери і світлодіоди. Лавинні фотодіоди. Фотоприймачі на основі легованих надрешіток. Детектори ІЧ-випромінювання на основі КРС.

Перелік можливіх тем практичних занять: Зонна структура гетеропереходів. Рівень Фермі. Зонна і кристалічна структури надрешіток. Визначення параметрів надрешіток. Визначення люмінісцентних процесів в надрешітках. Розрахунок рухомості носіїв в гетероструктурах. Визначення провідності надрешіток. Розрахунок молекулярно-променевої епітаксії. Визначення впливу на МПЕ системи джерело-підкладка. Розрахунок процесу росту при МПЕ. Розрахунок процесу легування при МПЕ. Специфіка вирощування надрешіток типу AIIBV і AIVBVI. Визначення енергетичного спектру носіїв в надрешітках типу I і квантових ямах. Вплив електронної структури на леговані надрешітки. Застосування надрешіток у приладах.

Бібліографія:
  1. Бриллюэн А., Пароди М. Распространение волн в периодических структурах. - М.:ИЛ, 1989г. – 448 с.
  2. Магнус К. Колебания. -.М.: Мир, 1982 – 393 с.
  3. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки: Пер. с англ. -.М.: Мир, 1989. - 240с.
  4. Басс Ф.Г., БулГУКов А.А., Тетервов А.П. Высокочастотные свойства полупроводников со сверхрешетками. -М.:Наука Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. – 288с.
  5. Делоне Н.Б. Квантовая физика. Физматлит.: Физматлит, 2004. – 88с.
  6. Малышев В.А. Основы квантовой электроники и лазерной техники. М.: Высшая школа, 2005.-543с.
  7. Вербицкий В.Г. Ионные нанотехнологии в электронике. Монография. – К.: «МП Леся», 2002.-376с.
  8. Алфереов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур// ФТП.-1998.-Т.32.Вып.1. – С.3-18.
  9. Карпович И.А., ФилатовД.О. Фотоэлектрическая диагностика квантово-размерных гетероструктур. Учебное пособие. Н.Новгород: Изд. ННГУ, 1999.-358с.

Методи оцінювання

Триместр складається з 2 модулів:

протягом першого модуля студент має виконати і захистити одну тему з самостійних робіт, написати контрольну роботу і скласти письмово колоквіум на 7 тижні;

протягом другого модуля студент має виконати і захистити другу самостійну роботу, написати контрольну роботу і скласти письмово колоквіум на 14 тижні.

Письмові колоквіуми розраховано на 45 хвилин роботи.

Самостійні роботи подаються у вигляді рефкратів.

Оцінки знань формуються на підставі балів, які студент отримує на протязі триместру за результатами колоквіумів, контрольних робіт та захисту самостійних робіт. На основі цих оцінок студент отримує оцінку з іспиту, або складає його на загальних підставах усно протягом 45 хвилин. Завдання містять 2 теоретичних питання і 1 практичне питання.

Передумови

Необхідні знання з дисциплін „Радіокомпоненти і мікроелектронна технологія”, „Основи квантової електроніки та лазерної техніки”.

^ Методичне забезпечення

Видаються: програма, контрольні запитання по всіх розділах курсу, теми самостійних робіт, конспекти лекцій.

Індивідуальна робота:

Розрахунок енергетичного спектра: наближення сильного зв’язку

Визначення часу життя нерівноважних носіїв заряду в квантових ямах.

Визначення енергетичного спектру носіїв в надрешітках типу I і квантових ямах.

Вплив електронної структури на леговані надрешітки.

Застосування надрешіток у приладах.

Визначення енергетичного спектру носіїв в надрешітках типу I і квантових ямах.

Розрахунок електронної структури в легованих надрешітках.

Специфіка вирощування над решіток типу АІІВV та АІVВVІ.

^ Екзамениційна методика: іспит, за призначенням