PředmětyPředměty(verze: 908)
Předmět, akademický rok 2022/2023
   Přihlásit přes CAS
Fyzika polovodičů pro optoelektroniku III - NOOE005
Anglický název: Semiconductor Physics for Optoelectronics III
Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2020
Semestr: zimní
E-Kredity: 5
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Virtuální mobilita / počet míst: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc.
doc. Ing. Eduard Belas, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Optika a optoelektronika
Anotace -
Poslední úprava: ()
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: MORAVEC/MFF.CUNI.CZ (16.05.2008)

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

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc. (02.11.2017)

Podmínkou zakončení předmětu je získání zápočtu a úspěšné složení zkoušky. Pro udělení zápočtu je nezbytná pravidelná docházka a aktivita na cvičeních. Zápočet je nutnou podmínkou účasti u zkoušky.

Literatura
Poslední úprava: MORAVEC/MFF.CUNI.CZ (16.05.2008)

S.M. Sze: Physics of Semiconductor Devices, 2nd edition, J. Wiley, New York 1981

S.M. Sze: Semiconductor Devices ? Physics and Technology, J. Wiley, New York 1985

J. Wilson, J.F.B. Hawkes: Lasers ? Principles and Applications, Prentice-Hall, New York 1987

J.P. Colinge, C.A. Colinge: Physics of Semiconductor Devices, Kluwer, Boston 2002

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

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

Metody výuky -
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc. (05.11.2019)

přednáška + cvičení

Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Moravec, CSc. (02.11.2017)

Pro konání zkoušky je nutné předchozí získání zápočtu.

Zkouška sestává z ústní části. Požadavky zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Sylabus -
Poslední úprava: T_FUUK (15.05.2002)
1. Přechod P-N.
Ideální charakteristika přechodu P-N. Reálná charakteristika přechodu P- N v propustném a závěrném směru (typy průrazu).

2. Schottkyho kontakt.
Schottkyho efekt, základní přístupy k transportu nábojů (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 diagramy, transport náboje. Dvojrozměrný elektronový plyn, superstruktury.

5. Fotovoltaické jevy.
Přechod P-N ozářený rovnoběžně a kolmo k rovině přechodu. Ozářený Schottkyho kontakt. Solární cely.

6. Polovodičové zdroje optického záření.
Elektroluminiscenční vrstvy, luminiscenční diody: materiály, účinnost, setrvačnost. Polovodičové lasery: spektrální charakteristika, optická zpětná vazba, výpočet základních parametrů, konstrukce. Heterogenní lasery, lasery pro optické komunikace, degradace.

7. Polovodičové detektory.
Charakteristické parametry, faktory ovlivňující detektivitu. Metody detekce záření. Fotoodpory (poměr signál-šum, druhy fotoodporů). Fotodiody a diody PIN, lavinové fotodiody (režim činnosti, setrvačnost, poměr signál-šum). Schottkyho dioda. Fototranzistor. Využití struktur s proměnnou šířkou zakázaného pásu a se supermřížkami pro detekci záření.

8. Polovodičové snímací elektronky
Vidikon, plumbikon. Detektor SPRITE. Struktury CCD s přenosem náboje.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK