Наименование дисциплины: Физическая электроника

Ссылка на резервное размещение материала

Наименование дисциплины: Физическая электроника

Направление подготовки: 011200 Физика

Профиль подготовки:

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Автор: к. т.н., ст. преподаватель, кафедры общей и экпериментальной физики

1.Целями освоения дисциплины "Физическая электроника" являются:

формирование базовых теоретических знаний по основным эффектам взаимодействия электронов с веществом, применению этих эффектов в приложениях, развитие навыков экспериментальных исследований, подготовка студентов к изучению специальных дисциплин в процессе дальнейшего образования. Преподавание данной дисциплины способствует фундаментализации образования, развитию навыков научного мышления.

2.Дисциплина «Физическая электроника» относится к вариативной части цикла Б2. (математический и естественно - научный цикл).

3.В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

основные особенности взаимодействия электронов с веществом

явления, связанные с эмиссией электронов из металла и движением в пространстве

свойства полупроводников, их зонную структуру

эффекты, возникающие в полупроводниках и p-n переходах

влияние на электроны внешних воздействий

устройство и принцип действия электронных приборов.

Уметь:

проводить лабораторные исследования электронных эффектов

Владеть:

навыками работы с лабораторным оборудованием и обработки получаемых результатов

4.Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

5.Содержание дисциплины

№ п/п	Раздел дисциплины
1	Введение в физическую электронику
2	Опыты Милликена
3	Распределение электронов по энергиям в металле. Статистика Ферми-Дирака. Контактная разность потенциалов.
4	Термоэлектронная эмиссия. Формула Ричардсона-Дэшмана
5	Автоэлектронная эмиссия. Эффект Шотки
6	Виды электронной эмиссии. Вторичная электронная эмиссия. Электронный умножитель. Фотоэлектронная эмиссия. Внешний фотоэффект.
7	Анализ вольт-амперной характеристики простейшей вакуумной лампы. Объемный заряд вакуумной лампы. Закон трех/вторых..
8	Практически важные эмиссионные материалы для создания катода. Многоэлектродные лампы
9	Газовый разряд. Тлеющий и дуговой, основные черты.
10	Зонная теория кристаллов. Причина возникновения энергетических зон. Металлы, полупроводники, диэлектрики.
11	Строение полупроводников. Собственные и примесные полупроводники
12	Распределение носителей заряда по энергии в полупроводнике..
13	Ширина запрещенной зоны. Плотность состояний в разрешенных зонах.
14	Прямозонные и непрямозонные полупроводники.
15	Аморфные полупроводники. Особенности строения и зонной структуры.
16	Электропроводность однородного полупроводника. Механизм проводимости. Понятие эффективной массы носителя заряда.
17	Эффект Холла. Полупроводниковые сопротивления. Термисторы. Применение.
18	Эффект и диод Ганна.
19	P-N переход. Смещение уровней..
20	Количественное рассмотрение термического равновесия в P-N переходе. Контактная разность потенциалов.
21	Диод. Качественное и количественное описание.
22	Ширина свободной зоны. Емкость P-N перехода. Варисторы
23	Туннельный диод. Устройство и характеристики. Диод Шотки. Конструкция и свойства.
24	Гетероструктуры: Особенности энергетических зон. Применение.
25	Фотоэффекты в полупроводниках
26	Полевой транзистор, биполярный транзистор
27	Тиристор. Принцип работы. Управление тиристорами.
28	Микроэлектроника. Интегральные схемы.
29	Люменисценция полупроводников. Квантоворазмерный эффект
30	Одноэлектроника. Прыжковая проводимость и кулоновская блокада.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

1.  "Физическая электроника" М., " Энергия", 1977

2.  Введение в физику твердого тела. тт. 1,2. М.: Мир, 1972.

3.  Б, Дубинина основы твердотельной электро-ники. М.: МГУ, 1986

4.  , "Твердотельная электроника" М., "Высшая школа", 1986

5.  , Хохлов твёрдого тела. М.: ВШ, 2000.

б) дополнительная литература:

1.  "Физика твердого тела" тт.1,2. М., "Мир", 1979

2.  , , "Наноэлектроника" М., БИНОМ. Лаборатория знаний 2009.

3.  Шалимова полупроводников. М.,1976

4.  Бонч-, Калашников полупроводников. М.,1977

5.  Зи полупроводниковых приборов. М.,1984

6.  "Физика полупроводников" М., "Советское радио", 1967