Physics of Semiconductor Materials Field of study: Technical Physics
Programme code: 03-S1FT12.2017

Module name: Physics of Semiconductor Materials
Module code: 0305-1FT-12-52
Programme code: 03-S1FT12.2017
Semester: winter semester 2019/2020
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 3
Description:
Na wykładzie student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami: • Klasyfikacja materiałów według wartości przewodnictwa elektrycznego. • Mechanizm przepływu prądu elektrycznego w metalach oraz w izolatorach i półprzewodnikach. • Półprzewodniki jonowe (elektrolity stałe) i elektronowe. • Defekty struktury krystalicznej i ich rola w procesie przewodzenia prądu elektrycznego. Koncentracja nośników ładunku w półprzewodnikach. Półprzewodniki samoistne i domieszkowe. • Zależność przewodnictwa elektrycznego od temperatury. • Określanie typu przewodnictwa oraz koncentracji i ruchliwości nośników ładunku. • Zjawisko Halla. • Zmiany koncentracji nośników ładunku w półprzewodnikach. • Nierównowagowe (dodatkowe) nośniki ładunku elektrycznego. • Generacja, rekombinacja i transport nośników nierównowagowych. • Absorpcja światła w półprzewodnikach i zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne. • Mechanizmy absorpcji światła. • Głębokość wnikania światła do materiałów półprzewodnikowych. • Fotoprzewodnictwo. • Złącze p–n i różne możliwości jego zastosowań. • Właściwości fizyczne styków metal – półprzewodnik. • Praktyczne (techniczne) zastosowania materiałów półprzewodnikowych (Elektronika, optoelektronika, technika cyfrowa, energetyka). Komórki słoneczne. • Podstawowe technologie wytwarzania mikroelementów półprzewodnikowych Podczas zajęć laboratoryjnych studenci wykonując ćwiczenia z zakresu fizyki półprzewodników, dzięki czemu mają możliwość doświadczalnego potwierdzenia wiedzy teoretycznej nabytej na wykładach. Przedmiot obowiązkowy dla specjalności Nowoczesne materiały i techniki pomiarowe; wykład zakończony egzaminem
Prerequisites:
Wiązania kowalencyjne i metaliczne. Struktura krystaliczna ciał stałych. Struktura elektronowa półprzewodników i metali. Wykonywanie obliczeń przy użyciu podstawowych funkcji matematycznych i sporządzanie wykresów
Key reading:
(no information given)
Learning outcome of the module Codes of the learning outcomes of the programme to which the learning outcome of the module is related [level of competence: scale 1-5]
Student poznaje właściwości materiałów półprzewodnikowych, podstawy ich działania w odniesieniu do ich struktury elektronowej. Poznaje reakcje półprzewodników na takie czynniki jak temperatura, promieniowanie elektromagnetyczne, wprowadzanie domieszek i defektów. Potrafi posługiwać się schematami ideowymi obwodów elektrycznych i elektronicznych. [1FT_52_1]
 KFT_W10 [4/5]
Poznaje procesy fizyczne pozwalające na zastosowania półprzewodników w elektronice. Poznaje przykładowe technologie pozwalające na wytwarzanie współczesnych elementów elektronicznych. [1FT_52_2]
 KFT_W11 [4/5]
Potrafi omówić wzory opisujące właściwości półprzewodników oraz zilustrować wypowiedzi wykresami, diagramami. [1FT_52_3]
 KFT_U01 [3/5]
Potrafi oszacować wartości parametrów opisujących elementy półprzewodnikowe, np. koncentrację nośników prądu elektrycznego, energię aktywacji, sprawność energetyczną. [1FT_52_4]
 KFT_U02 [3/5]
Potrafi wymienić urządzenia, w których stosowane są elementy półprzewodnikowe, wskazać na zasady ich działania, ograniczenia materiałowe oraz perspektywy konstruowania nowoczesnych urządzeń elektronicznych [1FT_52_5]
 KFT_U04 [4/5]
Type Description Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related
egzamin pisemny/ ustny [1FT_52_w_1]
Egzamin obowiązkowy dla specjalności: „Nowoczesne materiały i techniki pomiarowe” z materiału w zakresie objętym wykładem; skala ocen 2- 5;
1FT_52_1 1FT_52_2 1FT_52_3 1FT_52_4 1FT_52_5
Kolokwium wstępne- odpowiedź ustna [1FT_52_w_2]
kolokwium ustne z wiadomości teoretycznych dotyczących danego ćwiczenia; skala ocen 2-5; Ocena końcowa jest średnią ocen z kolokwiów wstępnych i wykonanych sprawozdań.
1FT_52_1 1FT_52_2 1FT_52_3 1FT_52_4 1FT_52_5
Pisemne sprawozdanie [1FT_52_w_3]
obowiązkowe sprawozdanie pisemne zawierające niezbędne obliczenia, wykresy i wnioski wynikające z wykonanego ćwiczenia; skala ocen 2-5; Ocena końcowa jest średnią ocen z kolokwiów wstępnych i wykonanych sprawozdań.
 1FT_52_1 1FT_52_2 1FT_52_3 1FT_52_4 1FT_52_5
Form of teaching Student's own work Assessment of the learning outcomes
Type Description (including teaching methods) Number of hours Description Number of hours
lecture [1FT_52_fs_1]
Wykład zagadnień przedstawionych w „Opisie modułu” z wykorzystaniem prezentacji multimedialnej.
 15
lektura uzupełniająca
 20 egzamin pisemny/ ustny [1FT_52_w_1]
laboratory classes [1FT_52_fs_2]
Wykonywanie ćwiczeń z zakresu fizyki półprzewodników.
 15
lektura uzpełniająca
 20 Kolokwium wstępne- odpowiedź ustna [1FT_52_w_2] Pisemne sprawozdanie [1FT_52_w_3]
Attachments
Module description (PDF)
Information concerning module syllabuses might be changed during studies.
Syllabuses (USOSweb)
Semester Module Language of instruction
(no information given)