Физика полупроводниковых приборов (стр. 5 )

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-41-022/тип.

ФИЗИКА НИЗКОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Квантовые информационные системы

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

 

Составители:

, профессор кафедры микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доктор физико-математических наук;

Е. А. Уткина, доцент кафедры микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук

Рецензенты:

, ведущий научный сотрудник Института физики им. Национальной академии наук Беларуси, доктор физико-математических наук;

Кафедра интеллектуальных систем Учреждения образования «Белорусский национальный технический университет» (протокол от г).

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 6 от 01.01.2001 г.);

Научно-методическим советом по направлениям 1-36 Оборудование и 1-41 Компоненты оборудования УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

Действует до утверждения Образовательного стандарта по специальности

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа «Физика низкоразмерных систем» разработана для студентов специальности 1Квантовые информационные системы высших учебных заведений. Целью дисциплины является изучение теоретических основ материаловедения, классификации материалов, их основных свойств, принципов старения и условий сохранения стабильности свойств.

Дисциплина изучается в 5-м семестре после освоения курсов: «Высшая математика», «Основы алгоритмизации и программирования», «Физика», «Химия», «Материалы и компоненты электронной техники», «Физика полупроводниковых приборов» и «Физика твердого тела».

Задачи изучения дисциплины – формирование знаний о фундаментальных физических основах наноэлектроники, закономерностях и механизмах переноса носителей заряда в системах пониженной размерности, преимущественно на основе полупроводниковых материалов, освоение способов моделирования фундаментальных электронных свойств низкоразмерных систем и применения результатов при разработке нано - и оптоэлектронных приборов на их основе.

В результате освоения курса «Физика низкоразмерных систем » студент должен:

- знать, что такое низкоразмерные и наноразмерные структуры, каковы их основные электронные и оптические свойства, какие электронные и оптоэлектронные приборы могут быть созданы на их основе;

- уметь характеризовать эффекты, определяющие электронные и оптические свойства наноразмерных структур и приборов на их основе, анализировать преимущества и ограничения приборов наноэлектроники в сравнении с другими электронными и оптоэлектронными приборами;

- приобрести навыки выбора методов прогнозирования свойств и механизмов функционирования приборов наноэлектроники, компьютерного моделирования параметров наноэлектронных приборов.

Программа рассчитана на объем 70 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 50 час, практических занятий – 20 часов.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

№ п. п.	Наименование темы	Лекции, часов	Практ. занятия, часов	Всего
1	2	3	4	5
1	Раздел 1. Фундаментальные электронные явления в низкоразмерных структурах
1.1	Введение в предмет	6		6
1.1.1	Квантовое ограничение		2	2
1.1.2	Баллистический транспорт

Продолжение таблицы

1	2	3	4	5
1.1.3	Туннелирование		2	2
1.1.4	Спиновые эффекты
1.2	Элементы низкоразмерных структур	8		8
1.2.1	Свободная поверхность и межфазные границы
1.2.2	Многобарьерные квантовые структуры
1.2.3	Сверхрешетки
1.2.4	Квантовые шнуры и квантовые точки		4	4
1.2.5	Туннельно-связанные квантовые колодцы
1.3	Структуры с квантовым ограничением внутренним электрическим полем	6		6
1.3.1	Квантовые колодцы
1.3.2	Модуляционно-легированные структуры
1.3.3	Дельта-легированные структуры
1.4	Структуры с квантовым ограничением внешним электрическим полем	6		6
1.4.1	Поверхностное квантование
1.4.2	Структуры металл/диэлектрик/полупроводник
1.4.3	Структуры с расщепленным затвором
1.5	Транспортные явления
1.5.1	Квантование проводимости низкоразмерных структур	8	2	10
1.5.2	Одноэлектронное туннелирование		2	2
1.5.3	Резонансное туннелирование
1.5.4	Интерференция электронных волн. Эффект Ааронова–Бома
1.5.5	Квантовый эффект Холла
1.6	Основы спинтроники	8		8
1.6.1	Гигантское магнитосопротивление		2	2
1.6.2	Спин-зависимое туннелирование
1.6.3	Эффект Кондо
2	Раздел 2. Оптические свойства низкоразмерных структур
2.1	Поглощение и эмиссия света полупроводниковыми нанокристаллами	8		8
2.1.1	Размерно-зависимые спектры оптического поглощения
2.1.2	Экситон-фононные взаимодействия
2.1.3	Влияние электрического поля на экситонное поглощение
2.1.4	Механизмы рекомбинации		4	4
2.1.5	Излучательные переходы в полупроводниковых нанокристаллах
2.1.6	Электролюминесценция нанокристаллов

Окончание таблицы