Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
| QB-EPV |
Elektronika polovodičů |
| Role: | |
Rozsah výuky: | 2P+2C |
| Katedra: | 13134 |
Jazyk výuky: | CS |
| Garanti: | |
Zakončení: | Z,ZK |
| Přednášející: | |
Kreditů: | 4 |
| Cvičící: | |
Semestr: | L |
Anotace:
Elektronické vlastnosti polovodičových materiálů
vyplývající z jejich krystalové struktury. Statistika a transport elektronů a děr v polovodiči v rovnovážném i nerovnovážném stavu. Vlastnosti základních polovodičových
struktur (PN přechod, heteropřechod) na základě analýzy
pásových diagramů. Systematické odvození elektrických
charakteristik polovodičových součástek (dioda, BJT, MOSFET
JFET, laser) s důrazem na neideální jevy a s vazbou na
obvodové modely. Hlavní trendy vývoje
Výsledek studentské ankety předmětu je zde:
QB-EPV
Osnovy přednášek:
| 1. | | Krystalová struktura polovodičů. Poruchy krystalové |
mřížky, fonony.
| 2. | | Pásový model polovodičů. Efektivní hmotnost elektronu a díry. Hustota stavů. |
| 3. | | Polovodič v termodynamické rovnováze. Fermiho hladina |
| 4. | | Transport nosičů náboje v polovodičích. Pohyblivost |
elektronů a děr.
| 5. | | Elektrony a díry v nerovnováze. Generace a rekombinace. |
| 6. | | PN přechod, heteropřechody - dvourozměrný elektronový |
plyn, supermřížky.
| 7. | | Polovodičové diody, mechanizmy průrazu, rezonanční |
tunelování.
| 8. | | Bipolární tranzistory, výpočet proudového zesilovacího |
činitele, HBT. Neideální jevy.
| 9. | | Kontakt kov-polovodič. Modulační dotace. JFET, MESFET, |
HEMT.
| 10. | | MOS, ideální a reálná struktura, dielektrika, kapacita |
struktury MOS.
| 11. | | MOSFET, neideální jevy, jevy krátkého a úzkého kanálu. |
CCD.
| 12. | | Interakce záření s polovodičem, absorpce záření, |
fotoluminescence.
| 13. | | Elektroluminescence. Polovodičové lasery. |
| 14. | | Kvantové tečky, jednoelektronový transport. |
Osnovy cvičení:
| 1. | | Opakování základních zákonitostí kvantové mechaniky. |
| 2. | | Elektron v periodickém potenciálu, Kroningův-Penneyův |
model.
| 3. | | Odvození Fermiho-Diracovy a Boseho-Einsteinovy |
rozdělovací funkce.
| 4. | | Odvození Boltzmannovy transportní rovnice.HD a DD modelů |
| 5. | | Ukázka simulace Metodou Monte Carlo. |
| 6. | | Polovodičové technologie (exkurze). |
| 7. | | Aplikace Schrodingerovy rovnice na elektron v kvantové |
jámě, tunelování.
| 8. | | Úrovně modelů polovodičových součástek. |
| 9. | | Zviditelnění fyzikálních dějů v polovodičovich |
součástkách na počítači (2D simulace)
| 10. | | Simulace bipolárních tranzistorů |
| 11. | | Simulace unipolárních tranzistorů |
| 12. | | Simulace optoelektronických součástek |
| 13. | | Zápočtový test. |
| 14. | | Zhodnocení výsledků, zápočet. |
Literatura:
| [1] | | Voves, J.: Fyzika polovodičových součástek. Skripta |
ČVUT, Praha 1997
| [2] | | Frank, H.: Fyzika a technika polovodičů. SNTL, Praha |
1990
| [3] | | Voves, J., Kodeš, J.: Elektronické součástky nové |
generace. Grada, Praha 1995
| [4] | | Neamen, D. A.: Semiconductor Physics and Devices. Irwin |
1992
| [5] | | Sze S. M.: Physics of Semiconductor Devices, Viley 2007 |
| [6] | | Wang, F. F. Y.: Introduction to Solid State Electronics |
North Holland, 1989
Požadavky:
Účast na cvičení, úspěšné absolvování zápočtového testu.
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Plán |
Obor |
Role |
Dop. semestr |
| Stránka vytvořena 16.9.2024 17:50:45, semestry: Z/2025-6, L/2023-4, Z,L/2024-5, Z/2023-4, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |