Detail předmětu

Junctions and nanostructures

FEKT-DFY1AAk. rok: 2017/2018

Kvantová mechanika, stručný přehled.
Rozhraní: polovodič A-polovodič B, polovodič-kov, polovodič-izolátor. Vyčerpaná oblast, vlastnosti. Principiální omezení daná kvantovou a statistickou fyzikou.
Nanostruktury: Základní typy nanostruktur. Detekce a lokalizace nanostruktur. Interakce v blízkém poli. Nanotechnologické nástroje a zařízení. Nanooptika. Aplikace nanotechnologií: lékařské a biotechnologické obory, nanoelektronika, molekulární elektronika.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Zajišťuje ústav

Výsledky učení předmětu

Cílem přednášky je objasnit důležité jevy současné fyziky polovodičových rozhraní a nanostruktur s pomocí adekvátních fyzikálních nástrojů - kvantové a statistické fyziky.

Prerekvizity

Prerekvizitou je absolvování magisterského studia FEKT či obdobého zaměření.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Teaching methods depend on the type of course unit as specified in the article 7 of BUT Rules for Studies and Examinations.

Způsob a kritéria hodnocení

0-20 b projekt
0-80 b závěrečná zkouška

Osnovy výuky

1.Rozhraní v polovodičích. Homogenní a heterogenní přechody v polovodičích. Poissonova rovnice
2. Rozhraní polovodič-kov. Rozložení náboje a potenciálu na rozhraní. Vyčerpaná oblast, kapacita, frekvenční závislost. Transport nosičů přes rozhraní.
3. Rozhraní polovodič-izolant. Rozložení náboje a potenciálu na rozhraní. Vyčerpaná oblast, kapacita, frekvenční závislost. Transport nosičů přes rozhraní.
4. Polovodičové struktury vyráběné současnými technologiemi. Kvantové efekty v polovodičových strukturách.
5. Stochatické jevy. Šum v polovodičích. Fyzikální meze s hlediska kvantové a statistické fyziky.
6. Analýza elektronových pastí.
7. Základní nanostruktury. Interakce v blízkém poli. Detekce a lokalizace nanostruktur.
8. Základy nanooptiky.
9. Optické a elektrické vlastnosti nanočástic.
10. Návrh a modelování nanofotonických a nanoelektronických komponent a systémů.
11. Fotonické krystaly. Plasmonika.
12. Aplikace nanotechnologií: Lékařské a biotechnologické obory,
13. Nanoelektronika, Molekulární elektronika.

Učební cíle

Cílem přednášky je objasnit důležité jevy současné fyziky polovodičových rozhraní a nanostruktur s pomocí adekvátních fyzikálních nástrojů - kvantové a statistické fyziky.

Základní literatura

S.M. SZE: Physics of semiconductor devices, 2nd Ed. Wiley Eastern, New Delhi, 1981, ISBN: 0-852-2646-7
JP. Colinge, C.A. Colinge: Physics of Semiconductor Devices, Kluwer 2002, ISBN 1-40207-018-7
Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky 1,2,3,4 Matfyzpress, Praha, 1994, 1995, 1996
Ch.P.Poole, Jr., F.J. Owens: Introduction to Nanotechnology, Wiley Interscience, 2003 ISBN:0-471-07935-9

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PPA-BEB , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PKA doktorský

    obor PKA-BEB , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-KAM , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PPA-KAM , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PKA doktorský

    obor PKA-EST , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PPA-EST , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-MVE , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PKA doktorský

    obor PKA-MVE , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-MET , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PPA-MET , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-FEN , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PKA doktorský

    obor PKA-FEN , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PPA-SEE , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PKA doktorský

    obor PKA-SEE , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PPA-TLI , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PKA doktorský

    obor PKA-TLI , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-TEE , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PPA-TEE , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Seminář

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova