• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Экспериментальные методы исследования свойств полупроводниковых наноструктур

2023/2024
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
6
Кредиты
Статус:
Курс обязательный
Когда читается:
1-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватель

Программа дисциплины

Аннотация

Курс направлен на приобретение обучающимися знаний, умений и навыков в области исследования свойств полупроводниковых материалов. Особенно подробно в рамках данной дисциплины будут изучены такие методы, как атомно-силовая микроскопия, спектроскопия ближнего поля, рентгеноструктурный и рентгеноспектральный анализы, позволяющие изучить свойства наноструктур с высоким пространственным разрешением. Особое внимание будет уделено автоматизации сбора и обработки экспериментальных данных.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Формирование базовых знаний и практических навыков необходимых для самостоятельного проведения экспериментального исследования свойств полупроводниковых наноструктур и приборов на их основе.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Классифицирует твердые тела по размерности, электронным и оптическим свойствам
  • Различает электронные спектры металлов, полупроводников и диэлектриков
  • Объясняет как влияют примеси на поглощение света в полупроводниках
  • Различает экситоны Френкеля и Ванье-Мотта
  • Объясняет температурную зависимость коэффициента поглощения
  • Объясняет влияние примесей на спектр
  • Рассчитывает время жизни экситона
  • Выявляет взаимодействие света со свободными носителями заряда
  • Называет особенности методов эпитаксиального роста
  • Называет особенности методов постростовой обработки наноструктур
  • Разрабатывает технологический маршрут полупроводникового прибора
  • Объясняет особенности применения методов экспериментального исследования наноструктур
  • Описывает методы исследования лазерных диодов
  • Использует сценарии LabTalk для автоматизации обработки и визуализации данных физических экспериментов
  • Разрабатывает приложения для сбора, анализа и представления данных
  • Различает методы контактной атомно-силовой микроскопии
  • Описывает и различает режимы работы и методики атомно-силового микроскопа
  • Называет методы и конфигурации ближнепольной оптической микроскопии
  • Рассчитывает спектральную плотность энергии излучения абсолютно черного тела
  • Проектирует оптические схемы
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Методы создания наноструктур и приборов на их основе
  • Поглощение и отражение света
  • Тепловое излучение и люминесценция
  • Экситоны в твердых телах
  • Методы экспериментального исследования наноструктур
  • Методы исследования лазерных диодов
  • Контактная атомно-силовая микроскопия
  • Полуконтактная атомно-силовая микроскопия
  • Ближнепольные методы оптической микроскопии и спектроскопии
  • Оптические элементы, приборы, оптические схемы
  • Обработка и визуализация данных физических экспериментов с помощью пакета Origin
  • Среда разработки LabVIEW для автоматизации физического эксперимента
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Методы создания наноструктур и приборов на их основе
  • неблокирующий Методы экспериментального исследования наноструктур
  • неблокирующий Автоматизация сбора и обработки экспериментальных данных
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2023/2024 учебный год 2 модуль
    0.5 * Методы создания наноструктур и приборов на их основе + 0.5 * Методы экспериментального исследования наноструктур
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • LabVIEW: практикум по основам измерительных технологий : учебное пособие для вузов, , 2010
  • Ансельм, А. И. Введение в теорию полупроводников : учебное пособие / А. И. Ансельм. — 4-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 624 с. — ISBN 978-5-8114-0762-0. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/212255 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • Введение в теорию полупроводников : учеб. пособие для вузов, Ансельм, А. И., 2008
  • Введение в теорию полупроводников, Ансельм, А.И., 1962
  • Методы измерения параметров полупроводниковых материалов : учебник, Павлов, Л. П., 1987
  • Молекулярно - лучевая эпитаксия и гетероструктуры, Джойс, Б. А., 1989
  • Оптическая спектроскопия объемных полупроводников и наноструктур : учебное пособие, Тимофеев, В. Б., 2015
  • Оптоэлектронные приборы на основе полупроводниковых наноструктур. : учеб. пособие, Григорьев, Ф. И., 2011
  • Основы сканирующей зондовой микроскопии : учеб. пособие для вузов, Миронов, В. Л., 2005

Рекомендуемая дополнительная литература

  • LabVIEW для всех, Трэвис, Дж., 2015
  • Выращивание полупроводниковых гетероструктур с квантовыми точками InAs/GaAs методом ГФЭ МОС : учебное пособие / составители Н. В. Байдусь, Б. Н. Звонков. — Нижний Новгород : ННГУ им. Н. И. Лобачевского, 2001. — 18 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/153076 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • Оптические и электрические свойства полупроводников, , 1993
  • Полупроводниковые приборы : учеб. пособие, Пасынков, В. В., 2006
  • Просвечивающая электронная микроскопия материалов, Томас, Г., 1983
  • Рост полупроводниковых кристаллов и пленок. Ч. 1: Молекулярная, лазерная эпитаксия. Распределение примесей и дефектов, , 1984
  • Физика полупроводников : учебник, Шалимова, К. В., 2010
  • Физика полупроводниковых приборов : учеб. пособие для вузов, Лебедев, А. И., 2008
  • Эллипсометрия : основы метода, Урывский, Ю. И., 1971

Авторы

  • Моисеев Эдуард Ильмирович
  • Спицина Кристина Станиславовна