Halvledarfysik
Semiconductor Physics

FFF021F, 7,5 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2015
Beslutad av: FN1/Anders Gustafsson
Datum för fastställande: 2014-12-19

Allmänna uppgifter

Avdelning: Fasta tillståndets fysik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: FFF021
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursen syftar till att studenten ska fördjupa sin förståelse för de fysikaliska principer som ligger till grund för halvledarfysiken och som är av central betydelse för att förstå funktionen hos halvledarkomponenter, i synnerhet transistorer. Förståelse för grundläggande halvledarfysik och för halvledarmaterials egenskaper är avgörande för att kunna bedöma möjligheter och begränsningar för komponenter och för att kunna ta del av och bidra till utveckling inom fältet.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna redogöra för grundläggande teorier, antaganden och modeller inom halvledarfysiken
• kunna redogöra för centrala halvledarkomponenters funktion med utgångspunkt från bakomliggande fysikaliska principer
• kunna relatera komponenters prestanda till materialegenskaper och design

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna simulera och analysera komponenter med hjälp av kommersiell programvara och sammanfatta resultaten i en skriftlig rapport
• kunna lösa uppgifter och i skriftlig form tydligt och strukturerat redogöra för lösningen
• muntligt kunna argumentera, använda relevanta begrepp och dra slutsatser i en vetenskaplig diskussion

Kursinnehåll

Grundläggande fysikalisk teori för halvledare: bandstruktur, intrinsiska och extrinsiska halvledare - laddningsbärarkoncentrationer och transportfenomen. Icke-jämvikt i halvledare: excitations- och rekombinationsmekanismer, injektion av laddningsbärare.Yttillstånd. Elektriska egenskaper hos komponenter som pn-övergång, bipolär transistor, metall-halvledarövergång. Fälteffekttransistor (MOS-transistor): grundläggande egenskaper, funktion och skalning.

Kurslitteratur

Sze, S. & Lee, M.: Semiconductor Devices - Physics and Technology.
Vi kommer att använda tredje utgåvan (den senaste). Tidigare utgåvor kommer att fungera bra för det mesta.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, laborationer, övningar

Kursens examination

Examinationsformer: Muntlig tentamen, inlämningsuppgifter, övrigt. Obligatoriska laborationer med skriftlig rapport.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Kunskaper i fasta tillståndets fysik inklusive introduktion till halvledarfysik motsvarande FFFF05 Fasta tillståndets fysik, FFFF01 Elektroniska material eller ESS030 Komponentfysik

Övrig information

Kursansvariga: Carina Fasth, carina.fasth@ftf.lth.se Dan Hessman, dan.hessman@ftf.lth.se

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:
Hemsida: http://www.ftf.lth.se/education/quick_links_to_course_pages/fff021_semiconductor_physics/