PředmětyPředměty(verze: 835)
Předmět, akademický rok 2018/2019
   Přihlásit přes CAS
Principy a vlastnosti polovodičových součástek - NAFY079
Anglický název: Principles and Properties of Semiconductor Devices
Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2018
Semestr: oba
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: 2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Poznámka: povolen pro zápis po webu
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc.
doc. Ing. Eduard Belas, CSc.
Anotace
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc. (13.05.2013)

Principy optoelektronických prvků: přechod P-N, Schottkyho kontakt, struktura MIS, heterogenní přechody, fotovoltaické jevy, polovodičové zdroje optického záření, polovodičové detektory a snímací elektronky.
Cíl předmětu
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc. (13.05.2013)

Seznámit studenty s fyzikálními základy polovodičových struktur přechod P-N, kov-polovodič, kov-izolátor-polovodič, heterogenních přechodů a optoelektronických prvků založených na těchto strukturách.

Literatura
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc. (13.05.2013)

E. Klier: Polovodičové prvky I., UK, Praha 1984

E. Klier, J. Toušková: Polovodičové prvky II., SPN, Praha 1986

J. Toušek: Polovodičové prvky III., UK, Praha 1993

H. Frank: Fyzika a technika polovodičů, SNTL, Praha 1990

S.M. Sze: Physics of Semiconductor Devices, Wiley-Interscience, New York 1969

Metody výuky
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc. (13.05.2013)

Přednáška

Sylabus
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc. (13.05.2013)

1. Přechod P-N

Ideální charakteristika přechodu P-N, rozložení pole a potenciálu, kapacita přechodu. Reálná charakteristika přechodu P-N v propustném a závěrném směru (typy průrazu).

2. Kontakt kov-polovodič

Schottkyho efekt, ideální Schottkyho kontakt, pole a potenciál v oblasti prostorového náboje. Základní přístupy k transportu náboje (volt-ampérová charakteristika a kapacita Schottkyho diod).

3. Struktura MIS

Kapacita ideální a reálné struktury MIS.

4. Heterogenní přechody (HP)

Izotypové a anizotypové HP, pásové energetické diagramy, vliv stavů na rozhraní. Transport náboje, využití HP.

5. Fotovoltaické jevy

Fotoelektrické vlastnosti polovodičů, doba života nerovnovážných nosičů, pohyb nosičů náboje v prostoru a čase, vliv povrchu. Přechod P-N ozářený rovnoběžně a kolmo k rovině přechodu.

Sluneční články: princip činnosti, účinnost a ztrátové mechanismy, konstrukce.

6. Polovodičové zdroje optického záření

Procesy generace záření. Elektroluminiscenční vrstvy, mechanismy luminiscence. Elektroluminiscenční diody: účinnost, setrvačnost, materiály.

Polovodičové lasery: stimulovaná emise, optická zpětná vazba, spektrální charakteristika vyzařování, výkon záření, účinnost. Lasery na bázi HP, konstrukce, materiály. Životnost laserů.

7. Polovodičové detektory

Charakteristické parametry, faktory ovlivňující detektivitu. Metody detekce záření. Fotoodpory: klasifikace, poměr signál-šum, materiály. Fotodiody a diody PIN: režimy činnosti, setrvačnost, poměr signál-šum. Schottkyho fotodioda.

8. Polovodičové snímací elektronky

Vidikon, plumbikon. Struktury CCD s přenosem náboje.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK