Elektronika polovodičů

Předmět je náhradou za:

Elektronika polovodičů (X34EPO)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Systematický a ucelený přehled elektroniky polovodičů, zdůrazňující souvislosti mezi obec. zákonitostmi elektroniky polovodičů, principy a vlastnostmi polovodičových struktur a součástek a jejich aplikacemi. Objasnění základních principů, okrajových a parazitních jevů, vývojových trendů. Labor. měř. vlastností struktur a počítačové zviditel. fyzikál. jevů slouží k lepšímu pochopení problematiky. Systematické odvození elektrických charakteristik polovodičových součástek (dioda, BJT, MOSFET, JFET, laser) s důrazem na neideální jevy a s vazbou na obvodové modely. Hlavní trendy vývoje

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Krystalová struktura polovodičů. Poruchy krystalové mřížky

2. Pásový model polovodičů. Efektivní hmotnost, hustota stavů

3. Polovodič v termodynamické rovnováze. Výpočet polohy Fermiho hladiny

4. Transport nosičů náboje v polovodičích. Srážkové mechanizmy

5. Elektrony a díry v nerovnováze. Generace a rekombinace

6. PN přechod, heteropřechody, pásové inženýrství

7. Polovodičové diody. Mechanizmy průrazu, mikrovlnné diody, rezonanční tunelování

8. Bipolární tranzistory, neideální jevy, heterostrukturní bipolární tranzistory

9. Tranzistory JFET, MESFET, tranzistor s vysokou pohyblivostí elektronů

10. Struktura MOS, kapacita struktury MOS, neideální jevy

11. MOSFET, jevy krátkého kanálu, CCD

12. Polovodičové detektory záření, polovodičový fotonásobič

13. Polovodičové zdroje záření, lasery s kvantovou jámou

14. Kvantově vázané součástky, Blochovy oscilace, Coulombovská blokáda

Osnova cvičení:

1. Příprava laboratorních měření

2. Měření na polovodičové diodě

3. Měření na heterostuktuře

4. Měření na struktuře MOS

5. Měření polovodičového laseru

6. Měření kvantově vázané součástky

7. Příprava počítačových simulací

8. Simulace diod

9. Simulace bipolárních tranzistorů

10. Simulace unipolárních tranzistorů

11. Simulace optoelektronických součástek

12. Simulace kvantových jevů

13. Zápočtový test

14. Zhodnocení semestru, zápočty

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Voves, J.: Fyzika polovodičových součástek. Skripta ČVUT, Praha 1997

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

[3] Voves, J., Kodeš, J.: Elektronické součástky nové generace. Grada, Praha 1995

[4] Neamen, D. A.: Semiconductor Physics and Devices. Irwin, 1992

[5] Sze S. M.: Physics of Semiconductor Devices, Viley 2007

[6] Wang, F. F. Y.: Introduction to Solid State Electronics. North Holland, 1989

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 19+4

Typ cvičení: s, c

Tento předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika-inženýrský blok (povinný předmět)
• Elektronika-inženýrský blok (povinný předmět)