Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Materiały i przyrządy półprzewodnikowe
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFT-2-014-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Fizyka Techniczna
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. Adamowski Janusz (adamowski@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. Adamowski Janusz (adamowski@fis.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe własności nośników ładunku w półprzewodnikach samoistnych i domieszkowanych FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student zna podstawy działania najważniejszych elektronowych przyrządów FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Student zna podstawy działania najważniejszych fotonowych przyrządów półprzewodnikowych FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
M_W004 Student zna podstawowe metody wytwarzania materiałów półprzewodnikowych. FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Aktywność na zajęciach,
Referat,
Udział w dyskusji
Umiejętności
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 Aktywność na zajęciach,
Referat,
Udział w dyskusji
Kompetencje społeczne
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 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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. - - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
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. - - - - - + - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

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

Zajęcia seminaryjne:

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.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 104 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Przygotowanie do zajęć 44 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 30 godz
Udział w wykładach 30 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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)

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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.

Informacje dodatkowe:

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.