Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Semiconductor Materials and Devices
Course of study:
2018/2019
Code:
JFT-2-014-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Technical Physics
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
prof. dr hab. Adamowski Janusz (adamowski@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
prof. dr hab. Adamowski Janusz (adamowski@fis.agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K003 Student potrafi konstruktywnie współpracować w ramach zespołu w celu wspólnego opracowania referatu omawiającego wybraną technologię wytwarzania materiałów półprzewodnikowych lub działanie wybranego przyrządu półprzewodnikowego. FT2A_K02, FT2A_K01 Activity during classes,
Participation in a discussion
Skills
M_U002 Student umie scharakteryzować podstawowe własności półprzewodników na podstawie ich struktury pasmowej. Student umie scharakteryzować podstawowe metody wytwarzania materiałów półprzewodnikowych. Student rozumie zasady działania najważniejszych przyrządów elektronowych i fotonowych opartych na półprzewodnikach. FT2A_U02, FT2A_U01, FT2A_U04, FT2A_U03 Activity during classes,
Scientific paper,
Participation in a discussion
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe własności nośników ładunku w półprzewodnikach samoistnych i domieszkowanych FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
M_W002 Student zna podstawy działania najważniejszych elektronowych przyrządów FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
M_W003 Student zna podstawy działania najważniejszych fotonowych przyrządów półprzewodnikowych FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
M_W004 Student zna podstawowe metody wytwarzania materiałów półprzewodnikowych. FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Activity during classes,
Scientific paper,
Participation in a discussion
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K003 Student potrafi konstruktywnie współpracować w ramach zespołu w celu wspólnego opracowania referatu omawiającego wybraną technologię wytwarzania materiałów półprzewodnikowych lub działanie wybranego przyrządu półprzewodnikowego. - - - - - + - - - - -
Skills
M_U002 Student umie scharakteryzować podstawowe własności półprzewodników na podstawie ich struktury pasmowej. Student umie scharakteryzować podstawowe metody wytwarzania materiałów półprzewodnikowych. Student rozumie zasady działania najważniejszych przyrządów elektronowych i fotonowych opartych na półprzewodnikach. - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe własności nośników ładunku w półprzewodnikach samoistnych i domieszkowanych + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna podstawy działania najważniejszych elektronowych przyrządów + - - - - - - - - - -
M_W003 Student zna podstawy działania najważniejszych fotonowych przyrządów półprzewodnikowych + - - - - - - - - - -
M_W004 Student zna podstawowe metody wytwarzania materiałów półprzewodnikowych. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Klasyfikacja materiałów
2. Przegląd materiałów półprzewodnikowych
3. Metody otrzymywania materiałów półprzewodnikowych
4. Elektronowa struktura pasmowa
5. Stany domieszkowe i ekscytonowe
6. Półprzewodniki w zewnętrznych polach
7. Statystyka nośników ładunku w półprzewodnikach
8. Złącza półprzewodnikowe
9. Diody półprzewodnikowe
10. Tranzystory
11. Przyrządy fotonowe
12. Nanostruktury półprzewodnikowe
13. Spintronika

Seminar classes:

Student przygotowuje (samodzielnie lub zespołowo) referat na wybrany temat z zakresu zagadnień wykładu 1-3 lub 8-13 wykorzystując w nim także wiadomości z zakresu zagadnień 4-7.
Student potrafi zaprezentować ten referat ze zrozumieniem i odpowiedzieć na pytania dotyczące prezentowanego tematu.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 104 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Preparation for classes 44 h
Participation in seminar classes 30 h
Participation in lectures 30 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa (OK) jest oceną referatu przygotowanego i wygłoszonego przez studenta.
OK uzyskana w drugim terminie nie może być wyższa niż 4.0.
OK uzyskana w trzecim terminie nie może być wyższa niż 3.0.

Prerequisites and additional requirements:

• Znajomość podstaw mechaniki kwantowej
• Znajomość podstaw fizyki ciała stałego
• Znajomość podstaw elektroniki

Recommended literature and teaching resources:

1. J. Adamowski, notatki do wykładu „Materiały i przyrządy półprzewodnikowe”
www.fis.agh.edu.pl/~adamowski/dydaktyka_materialy_i_przyrzady_polprzewodnikowe.php
2. K.F. Brennan, “The Physics of Semiconductors” (Cambridge University Press, 2003)
3. S.M. Sze, „Semiconductor Devices” (John Wiley & Sons, USA, 2002).
4. K.F. Brennan, A.S. Brown, “Theory of Modern Electronic Semiconductor Devices” (Wiley, New York, 2002)
5. W.L. Boncz-Brujewicz, S.G. Kałasznikow, „Fizyka półprzewodników” (PWN, Warszawa, 1985)
6. P.S. Kiriejew, „Fizyka półprzewodników” (PWN, Warszawa, 1971)
7. P. Y. Yu, M. Cardona, ‘’Fundamentals of Semiconductors’’ (Springer, Berlin, 1996)

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

J. Adamowski, S. Bednarek, B. Szafran
„Modeling of electrostatically gated vertical quantum dots”
Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices,
Eds. A.A. Balandin, K.L. Wang (American Scientific Publishers, 2006),
Vol. 1, pp. 389-452
P. Wójcik, J. Adamowski, M. Wołoszyn, B.J. Spisak
„Spin filter effect at room temperature in GaN/GaMnN ferromagnetic resonant
tunneling diode”
Appl. Phys. Lett. 102 (2013) 242411.
P. Wójcik, J. Adamowski, M. Wołoszyn, B.J. Spisak
„All-electrical manipulation of electron spin in a semiconductor nanotube”
Physica E 59 (2014) 19-26.
P. Wójcik, J. Adamowski, M. Wołoszyn, B.J. Spisak
„Spin transistor operations driven by the Rashba spin-orbit coupling in the gated
nanowire”
J. Appl. Phys. 115 (2014) 104310-1–8.
P. Wójcik, J. Adamowski, M. Wołoszyn, B.J. Spisak
„Spin splitting generated in a Y-shaped semiconductor nanostructure with a quantum
point contact”
J. Appl. Phys. 118 (2015) 014302.

Additional information:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:
możliwość zaliczenia referatu w dodatkowym terminie

Seminarium: Wygłoszenie referatu w terminie dodatkowym.
Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Zasady zaliczania zajęć

Seminarium: Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student, który bez usprawiedliwienia opuścił więcej 20% zajęć może zostać pozbawiony przez prowadzącego zajęcia możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.