WWW.PROGRAMMA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Учебные и рабочие программы
 


«УТВЕРЖДАЮ: Декан физического факультета _ В.М. Кузнецов _2012 г. Рабочая программа дисциплины «Физика полупроводниковых приборов» Направление подготовки 011200 «Физика» Профиль ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Томский государственный университет

Физический факультет

УТВЕРЖДАЮ:

Декан физического факультета

_________________ В.М. Кузнецов

"_____"__________________2012 г.

Рабочая программа дисциплины

«Физика полупроводниковых приборов»

Направление подготовки

011200 «Физика»

Профиль подготовки

Физика конденсированного состояния вещества



Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения Очная

Статус дисциплины:

профессиональный цикл дисциплина по выбору студента Томск-2012 г.

1. Цели освоения дисциплины Цель курса - дать достаточно полное представление о физических основах (принципах) работы современных полупроводниковых приборов, действие которых основано на свойствах контакта металл-полупроводник, p-n перехода, гетероперехода, структуры металлдиэлектрик полупроводник, более сложных (транзисторных) структур, включающих названные и некоторых других.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Физика полупроводниковых приборов» относится к профессиональному циклу (дисциплины по выбору студента), модуль «Физика конденсированного состояния вещества». Изложение данного курса предполагает:

- показать связь основных, выполняемых полупроводниковыми приборами функций (преобразование, перестройка, усиление, переключение, генерация сигналов и др.) с фундаментальными (вольт-амперной, вольт-фарадной и др.) физическими характеристиками полупроводниковых структур;

- показать фундаментальную роль энергетического спектра полупроводниковой структуры в реализации её приборных характеристик;

- особое внимание уделить связи параметров конкретных приборов (детекторных, параметрических, настроечных, туннельных, лавинно-пролётных и др. диодов, биполярных, гетеробиполярных и полевых транзисторов) со свойствами материала, конструкцией и технологией прибора;

- показать пути улучшения параметров (особенно повышения рабочих частот, эффективности приборов, уровня выходной мощности, диапазона рабочих температур и т.д.) на основе использования новых материалов и новых технологий.

Материал данной дисциплины используется далее в курсах "Компьютерное моделирование в физике твердого тела", "Компьютерные технологии в ФТТ", "Физические основы микроэлектроники".

Для успешного освоения дисциплины обучающимся студентам необходимы знания следующих курсов:

физика полупроводников;

физическое материаловедение полупроводников.

3. Компетенции обучающегося студента, формируемые в результате освоения дисциплины Среди профессиональных компетенций, приобретаемых в процессе изучения учебного материала, следует выделить:

ОК-1. Способность демонстрировать углубленные знания в области математики и естественных наук;

ПК-1. Способность свободно владеть фундаментальными разделами физики, необходимыми для решения научно-исследовательских задач;

ПК-2. Способность применять на практике базовые профессиональные навыки.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

электрические свойства контактов металл-полупроводник, p-n переходов, гетероструктур;

принципы работы полупроводниковых приборов основанных на одиночных и множественных p-n переходах, контактах металл-полупроводник, гетероструктурах;

модели определения вольт-амперных, вольт-фарадных и т.д. характеристик полупроводниковых приборов;

влияние конструкторских особенностей полупроводниковых приборов на их характеристики;

область применения полупроводниковых приборов в современной микроэлектронике.

уметь:

применять полученные знания для прогнозирования поведения характеристик полупроводниковых приборов;

анализировать приборные характеристики полупроводниковых приборов.

владеть:

терминологией, применяемой в физике полупроводниковых приборов.

4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет __3__ зачетных единицы, ___108_ часа

–  –  –

* - зачетные единицы присваиваются после успешного выступления на семинаре и сдачи экзамена.

Самостоятельная работа студентов по темам дисциплины заключается в изучении предложенной лектором научной и учебной литературы и подготовке выступления на семинаре.





4.1. Содержание дисциплины

–  –  –

5. Образовательные технологии

В ходе изучения дисциплины, применяются следующие образовательные технологии:

Лекции с использованием интерактивного оборудования – проектор, доска.

Семинары, предусматривающие выступления студентов с обзором учебной и оригинальной научной литературы по разделам дисциплины.

Самостоятельная работа студентов, необходимая, в частности, для подготовки выступления на семинаре.

6. Оценочные средства В процессе преподавания дисциплины «Физика полупроводниковых приборов»

применяется текущий и итоговый контроль знаний. Текущий контроль включает выступление студентов на семинарах с докладами и участие в обсуждении докладов.

Самостоятельная работа студентов направлена на:

активизацию учебно-познавательной деятельности студентов;

развитие и накопление умений и навыков по работе с учебной и научной литературой.

Темы лабораторных работ:

1. Изучение вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.

2. Исследование барьерной емкости полупроводникового диода.

Изучение переходной характеристики переключения полупроводникового диода.

3.

Изучение вольт-амперной характеристики туннельного диода 4.

Исследование характеристик диодов Ганна.

5.

Исследование характеристик полевого транзистора с p-n-переходом в качестве затвора.

7. Изучение статических характеристик биполярного транзистора.

8. Изучение частотной зависимости коэффициента передачи тока биполярного транзистора.

Темы семинаров:

1. Развитие полупроводниковой электроники.

2. Технологические особенности создания полупроводниковых приборов.

3. Использование биполярных транзисторов в современной микроэлектронике.

4. Использование полевых транзисторов в современной микроэлектронике.

5. Использование МДП структур в современной микроэлектронике

6. Особенности характеристик реальных полупроводниковых приборов: основные оличия идеальных характеристик от реальных, способы улучшения приборных характеристик реальных приборов.

Приблизительные вопросы для экзамена:

1. Энергетическая диаграмма КМП. Термоэлектронная эмиссия с поверхности полупроводника и металла. Контактная разность потенциалов. Контакты металла с полупроводниками n- и p-типа.

2. Диодная и диффузионная теория выпрямления.

3. Омические (невыпрямляющие) контакты металл-полупроводник.

4. Особенности реальных КМП с БШ. Модель Бардина: промежуточный слой и поверхностные электронные состояния.

5. Высота барьера в реальных КМП. Вольт-амперная характеристика реальных КМП.

6. Диоды с барьером Мотта.

7. Полупроводниковые сверхвысокочастотные (СВЧ) диоды на основе КМП с БШ.

8. Детекторные и варакторные (настроечные, параметрические) диоды.

9. Характеристики потенциального барьера. Вольт-амперные характеристики идеального p-n перехода.

10. Особенности реальных p-n переходов.

11. Пробой в p-n переходе. p-n переход.

12. Переходные процессы в p-n переходе.

13. Туннельный диод (принцип действия, вольт-амперная характеристика, анализ эквивалентной схемы.).

14. Анизотипные и изотипные гетеропереходы: энергетические диаграммы и механизмы токопохождения.

15. Инжекционные свойства анизотипных гетеропереходов.

16. Гетероструктурные системы на основе полупроводников А3В5.

17. Двумерный электронный газ в гетеропереходах и возможные приложения.

18. Структура (геометрия) БТ. Планарный транзистор. Принцип действия БТ.

19. Токи в транзисторе. Коэффициент усиления тока БТ, реальные факторы, влияющие на коэффициент усиления.

20. Статические (входные и выходные) характеристики БТ в схемах с общей базой и общим эмиттером.

21. Частотные свойства БТ, способы (пути) повышения предельной частоты БТ; дрейфовый транзистор. Конструктивные пути создания СВЧ БТ и мощных БТ

22. Принцип действия и конструкция ПТ. Основные особенности и достоинства. в сравнении с БТ.

23. Статические характеристики ПТ. Основные характеристики и параметры ПТ в усилительном режиме. Пути повышения крутизны ПТ.

24. Работа ПТ в режиме ключа. Частотные свойства ПТ (эквивалентная схема). Пути повышения предельной частоты и мощности ПТ и уменьшения паразитной обратной связи.

25. Особенности характеристик БТ с коротким каналом: эффект насыщения в ПТ с затвором Шоттки, эффект баллистического переноса электронов. ПТ с высокой подвижностью электронов (HEMT).

26. Свойства структуры металл-диэлектрик-полупроводник: режимы аккумуляции, истощения и инверсии; эффект поля.

27. Энергетическая диаграмма и вольт-фарадная характкристика МДП-структуры. Пороговое напряжение и потенциал инверсии.

28. Конструкция и принцип работы МДП-ПТ. Статические характеристики МДП-ПТ.

29. Работа ПТ в режиме ключа и усилительном режиме. Параметры усилительного режима:

крутизна, выходная проводимость, пороговое напряжение.

30. Частотные свойства МДП-ПТ, эквивалентная схема, факторы, определяющие предельную частоту МДП-ПТ. Короткоканальные эффекты в МДП-ПТ, принцип "масштабирования" при конструировании МДП-ПТ.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

1. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов. В 2-x книгах. Перев. с англ. 2-ое перераб.

и доп. издание.- М: Мир, 1984.

2. В.И. Гаман. Физика полупроводниковых приборов. 2-ое перераб. и доп. издание.

Томск, 2000 - 425 с.

3. И. М. Викулин, В.И. Стафеев. Физика полупроводниковых приборов. - М.: "Сов. Радио", 1980 - 289 с.

б) дополнительная литература:

1. М. Шур. Современные приборы на основе арсенида галлия. Изд-во Мир, М., 1991.

2. Э.X. Родерик. Контакты металл-полупроводник.- М.: Радио и связь, 1982.

3. Б.В. Пасынков, Л.К. Чиркин. Полупроводниковые приборы.- М.: Высшая школа, 1987 с.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Учебные занятия проходят с использованием мультимедийного и интерактивного оборудования, компьютерных классов ФФ ТГУ с доступом к ресурсам Научной библиотеки ТГУ, в том числе отечественным и зарубежным периодическим изданиям, и сети Интернет.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Автор Новиков Вадим Александрович ___________________

Рецензент (ы) _________________________

Программа одобрена на заседании ____________________________________________

(Наименование уполномоченного органа вуза (УМК, НМС, Ученый совет) от ___________ года, протокол № ________.



Похожие работы:

«Настоящая программа базируется на следующих дисциплинах: общая биофизика; молекулярная биофизика; биофизика клеточных и мембранных процессов; биофизика фотобиологических процессов; радиационная биофизика.Перечень вопросов по темам: 1. Объект и метод биофизики. Понятие объекта и метода в методологии естественных наук. Метод биофизики на разных уровнях структуры биофизики. Место биофизики в системе биологических и физических наук.2. Моделирование в биофизике. Понятие о моделях в методологии...»

«Рабочая программа по предмету «Физика» 10-11 классы (Федеральный компонент государственного стандарта среднего общего образования) (редакция 04.03. 2015 г.) Учитель физики А. В. Кашкаров МБОУ Лицей «Эврика» 2015 г. Структура рабочей программы Пояснительная записка, в которой конкретизируются общие цели среднего 1. общего образования с учетом специфики учебного предмета. Общая характеристика учебного предмета, курса. 2. Описание места учебного предмета, курса в учебном плане. 3. Личностные,...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Казахский национальный университет им.аль-Фараби ИНФОРМАЦИОННОЕ ПИСЬМО № 1 3 – я Международная конференция «БИОТЕХНОЛОГИЯ, НАНОТЕХНОЛОГИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ », посвященная 85 – летию со дня рождения академика М.Х. Шигаевой 3-4 апреля 2012 года. АЛМАТЫ УВАЖАЕМЫЕ КОЛЛЕГИ! Приглашаем Вас принять участие в работе международной конференции 3 ей Международной конференции «БИОТЕХНОЛОГИЯ, НАНОТЕХНОЛОГИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ»,...»

«Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН ОТЧЁТ СИБИРСКОГО ЦЕНТРА СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЗА 2003 ГОД. НОВОСИБИРСК 2004 В настоящем отчете в краткой форме изложены основные направления и результаты деятельности Сибирского центра синхротронного излучения в 2003 году. Описаны существующие и разрабатываемые экспериментальные станции на пучках синхротронного излучения из накопителя ВЭПП-3, обсуждаются результаты исследований, проведенных на этих станциях в 2003 году. Описаны результаты...»

«ПРОГРАММА международной научно-практической конференции и выставки ЕАГО «ИНЖЕНЕРНАЯ, УГОЛЬНАЯ И РУДНАЯ ГЕОФИЗИКА 2015. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» г. Cочи, г. Cочи, конгресс-зал отеля конгресс-зал отеля «SEA GALAXY «SEA GALAXY HOTEL CONGRESS» HOTEL CONGRESS» c 28 сентября c 28 сентября по 2 октября 2015 года по 2 октября 2015 года ГЕНЕРАЛЬНЫЕ СПОНСОРЫ СПОНСОРЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ И ВЫСТАВКА ЕАГО ПРОГРАММНЫЙ КОМИТЕТ Председатель...»

«Заключение об учебной, научной, методической и воспитательной работе на кафедре «Физика» в 2010-2014 годах. 1 Кадровый состав кафедры В настоящее время на кафедре «Физика» работают 20 преподавателей, в том числе, 17 штатных преподавателей, 1 штатный с другой кафедры, 1 штатный совместитель и 1 внешний совместитель. Количественный состав ППС представлен в таблице. ППС по категориям Общее С учеными Доктора наук количество степенями и/или и/или званиями профессора человек ставок человек ставок...»

«Администрация Чарышского района по образованию Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение « Маралихинская средняя общеобразовательная школа» «Согласовано» «Утверждено» Заместитель директора по Директор МБОУ УВР « Маралихинская СОШ» _/Похорукова /Домникова О.С./ С.Н./ Приказ № от «» _ 20 «» августа 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ФИЗИКЕ (наименование учебного предмета) ФИЗИКА образовательная область СРЕДНЕЕ ПОЛНОЕ ОБЩЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ ступень обучения 10(десятый) (класс) Срок реализации...»



 
2016 www.programma.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Учебные, рабочие программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.