Solid State Physics

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět, který je zaměřen na fyziku pevných látek, doplňuje partie statistické fyziky a dále seznamuje se základními

vlastnostmi materiálů užívaných v elektronice, zejména polovodičů.

Požadavky:

PHY2, PHY1, MCM,MC1, LAG.

Osnova přednášek:

1. Základy statistické fyziky, Liouvillův teorém. Gibbsovo rozdělení.

2. Termodynamické potenciály: entalpie, volná energie, chhemický potenciál, entropie a pravděpodobnost.

3. Statistická rozdělení: Maxwell-Boltzmannovo rozdělení, Fermiho-Diracovo a Boseho-Einsteinovo.

4. Pojem pevné a kondenzované látky a jejich popis; krystaly. Klasifikace krystalů, reciproká mřížka.

5. Dynamické vlastnosti kryst. mřížky; měrná tepla.

6. Defekty kryst. mřížky; bodové poruchy, dislokace; vlastnosti povrchů, nanokrystaly.

7. Charakter a druhy vazeb v krystalech; van der Waalsovy krystaly. Iontové a kovalentní krystaly.

8. Pásová struktura pevných látek. Polovodiče, efektivní hmotnost, hustota stavů.

9. Polovodič v termodynamické rovnováze. Elektrony a díry. Výpočet polohy Fermiho hladiny

10. Transportní jevy v polovodičích, srážkové mechanismy.

11. Elektrony a díry v nerovnováze, generace a rekombinace nositelů náboje.

12. Elektrická vodivost dielektrik, elektrická pevnost a průraz vlastní a tepelný. Polarizace dielektrik ve střídavém

poli, komplexní permitivita a ztrátový činitel, feroelektrika, pyroelektrika, piezoelektrika.

13. Kovy, Fermiho plyn volných elektronů, Fermiho plochy. Magnetické jevy v látkách a jejich podstata, látky dia-,

para-, fero-, feri-, antifero- magnetické.

14. Optické vlastnosti pevných látek, luminiscence.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Ch. Kittel: Introduction to Solid State Physics, 8th ed., Wiley 2005

2. K. F. Brennan: The Physics of Semiconductors, Cambridge University Press 1999

Poznámka:

Další informace:

http://moodle.fel.cvut.cz/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Open Electronic Systems (povinný předmět oboru)