|
|
1. sor: |
1. sor: |
− | <!--[[Kategória:Fizika BSC alapképzés]]-->
| + | http://physics.bme.hu/BMETE11MF26_kov?language=en |
− | <!--[[Kategória:Fizika BSC alkalmazott fizika szakirány]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Fizika BSC fizikus szakirány]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Fizikus MSC alapképzés]]-->
| + | |
− | [[Kategória:Fizikus MSC alkalmazott fizika szakirány]]
| + | |
− | [[Kategória:Fizikus MSC kutatófizikus szakirány]]
| + | |
− | <!--[[Kategória:Fizikus MSC nukleáris technika szakirány]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Fizikus MSC orvosi fizika szakirány]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Mechanika]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Elektromosságtan]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Hőtan]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Kvantummechanika]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Statisztikus fizika]]-->
| + | |
− | [[Kategória:Nanofizika]]
| + | |
− | <!--[[Kategória:Optika]]-->
| + | |
− | [[Kategória:Szilárdtestfizika]]
| + | |
− | <!--[[Kategória:Mag és részecskefizika]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Informatika]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Laborgyakorlat]]-->
| + | |
− | [[Kategória:Fizika Tanszék]]
| + | |
− | <!--[[Kategória:Elméleti Fizika Tanszék]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Atomfizika Tanszék]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Nukleáris Technikai Intézet]]-->
| + | |
− | <!--[[Kategória:Matematika Intézet]]-->
| + | |
− | [[Kategória:Szerkesztő:Csontos]]
| + | |
− | ==Tárgy adatok (2017 ősz)==
| + | |
− | | + | |
− | '''Tárgyfelelős:''' Dr. Simon Ferenc
| + | |
− | | + | |
− | '''Tanszék:''' BME Fizika Tanszék
| + | |
− | | + | |
− | '''Kód: BMETE11MF26'''
| + | |
− | | + | |
− | '''Besorolás:''' BME TTK fizikus MSC képzésben kötelezően választható tárgy
| + | |
− | | + | |
− | '''Követelmény:''' 2/0/0/V/3
| + | |
− | | + | |
− | '''Nyelv:''' magyar
| + | |
− | | + | |
− | '''Előtanulmányi követelmény:''' A szilárdtestfizika alapjai (BMETE11AF05)
| + | |
− | | + | |
− | '''Félév végi osztályzat:''' szóbeli vizsga alapján
| + | |
− | | + | |
− | ===[[media:oravazlat_2017_18.pdf|Óravázlat]]===
| + | |
− | | + | |
− | ===[[media:Szegleti_2017.pdf|Órai jegyzet (Szegleti András)]]===
| + | |
− | ===[[media:Mucza_2017.pdf|Órai jegyzet (Mucza Szilvia)]]===
| + | |
− | | + | |
− | Tételsor:
| + | |
− | #Félvezetők fizikájának alapjai, vezetőképesség, szerkezet, sávszerkezet, hibridizáció, alapfogalmak (sávok, tiltott sáv, átmenetek, szennyezés stb.)
| + | |
− | #Töltéshordozók tiszta félvezetőkben, DOS, kémiai potenciál, vezetőképesség tiszta félvezetőkben, A Drude modell és töltéshordozók mobilitása
| + | |
− | #Töltéshordozók szennyezett félvezetőkben, donor nívók energiaszerkezete, betöltöttsége. Degenerált félvezetők. Szennyezett félvezetők vezetőképessége
| + | |
− | #Félvezetők sávszerkezetszámításának módszerei. A k-tér nevezetes pontjai, üres rács, kváziszabad elektron közelítés, tight-binding módszer, k.p modell, burkolófüggvény közelítés.
| + | |
− | #Transzportfolyamatok félvezetőkben. Méretskálák, hullámcsomag, a kváziklasszikus közelítés. A Boltzmann egyenlet és a relaxációs idő közelítés.
| + | |
− | #A Boltzmann egyenlet megoldása homogén elektromos térben, korrespondencia a Drude modellel. A momentum relaxáció mechanizmusa, Matthiesen-szabály, az Elisahberg-függvény. A Bloch-Grünneisen formula és határesetei.
| + | |
− | #Magnetotranszport félvezetőkben, a klasszikus Hall-effektus, mágneses ellenállás. Termoelektromos jelenségek, kereszt-együtthatók, a Seebeck és Peltier-effektus, a Kelvin összefüggés. A termoelektromos (Peltier) hűtő gyakorlati megvalósítása.
| + | |
− | #Diffúziós jelenségek félvezetőkben, kisebbségi töltéshordozók, töltéshordozók koncentrációja nem-egyensúlyi esetben és inhomogén félvezetőkben. A diffúziós hossz. A p-n átmenet semleges esetben és feszültség alatt.
| + | |
− | #Speciális diódák tulajdonságai (lavinaletörés, Zener effektus, Esaki és Gunn dióda). Az Esaki és Gunn dióda alkalmazásai. A bipoláris tranzisztor felépítése és működése. Analóg elektroncsöves rendszerek.
| + | |
− | #Felületi állapotok, fém-félvezető határrétegek, a Schottky barrier. A Schottky dióda működése. Az inverziós és nyitóréteg. A JFET és MOSFET alapjai. A CMOS alapú áramkörök, a NOT kapu. Hetero-átmenetek, a HEMT működése.
| + | |
− | #A félvezetők optikai tulajdonságainak alapjai, plazma oszcilláció és frekvenciafüggő vezetőképesség. A Fresnel formula alkalmazása félvezetőkre. A fotovezetés. Napelemek működése, helyettesítő kép, optimális munkapont. A LED és lézer dióda.
| + | |
− | #Az elektron spinje, spin-pálya kölcsönhatás. A spin-pálya kölcsönhatás típusai félvezetőkben. A spintronikai eszközök alapjai, a Datta-Das tranzisztor. A spin-relaxáció és diffúzió.
| + | |
− | | + | |
− | ==Tárgy adatok (2016 ősz)==
| + | |
− | | + | |
− | '''Tárgyfelelős:''' Dr. Csontos Miklós
| + | |
− | | + | |
− | '''Tanszék:''' BME Fizika Tanszék
| + | |
− | | + | |
− | '''Kód: BMETE11MF26'''
| + | |
− | | + | |
− | '''Besorolás:''' BME TTK fizikus MSC képzésben kötelezően választható tárgy
| + | |
− | | + | |
− | '''Követelmény:''' 2/0/0/V/3
| + | |
− | | + | |
− | '''Nyelv:''' magyar
| + | |
− | | + | |
− | '''Előtanulmányi követelmény:''' A szilárdtestfizika alapjai (BMETE11AF05)
| + | |
− | | + | |
− | '''Jelenléti követelmények:''' Részvétel az előadások legalább 70%-án. Az előadásokon jelenléti ívet vezetünk.
| + | |
− | | + | |
− | '''Félév végi osztályzat:''' szóbeli vizsga alapján
| + | |
− | | + | |
− | '''Konzultációk:''' előzetes bejelentkezés alapján
| + | |
− | | + | |
− | == Tematika==
| + | |
− | | + | |
− | ===[[media:Felvezetok_01.pdf|Bevezetés]]===
| + | |
− | | + | |
− | A félvezetõ fizika jelentõsége, modern alkalmazások, az elektronika határai.
| + | |
− | | + | |
− | ===[[Media:Felvezetok02.pdf|Töltéshordozók félvezetőkben]]===
| + | |
− | | + | |
− | Kristályszerkezet és szimmetriák, elektronok statisztikája a kristályrácsban, Bloch állapotok, sávszerkezet, envelope function. Rácshibák, szennyezõ atomok, lokalizált állapotok. Sekély nívók, mély nívók, töltéshordozók és vezetési tartományok félvezetõkben.
| + | |
− | | + | |
− | ===[[Media:Felvezetok03.pdf|Félvezetők sávszerkezete]]===
| + | |
− | | + | |
− | Spin-pálya kölcsönhatás, kp közelítés.
| + | |
− | | + | |
− | ===[[Media:Felvezetok4.pdf|Transzport jelenségek hõmérsékleti egyensúlyban]]===
| + | |
− | | + | |
− | Kváziklasszikus dinamika, effektív tömeg közelítés, Boltzmann-egyenlet, transzport külsõ terekben, vezetõképesség, Hall-effektus, mágneses ellenállás egy és több sáv esetén. Termoelektromos és termomágneses jelenségek.
| + | |
− | | + | |
− | ===[[Media:Felvezetok_05.pdf|Diffúziós jelenségek félvezetõkben]]===
| + | |
− | | + | |
− | Inhomogén félvezetõk, diffúzió, Einstein reláció, vezetési jelenségek. Transzport instabilitások, Gunn dióda. p-n átmenet, Zener dióda, alagút dióda, bipoláris tranzisztorok, JFET.
| + | |
− | | + | |
− | ===[[Media:Felvezetok06.pdf|Félvezetõk elõállítása és minõsítése]]===
| + | |
− | | + | |
− | Hagyományos és epitaxiális növesztési eljárások, minõsítõ technikák, rácsillesztés, band-engineering, heteroszerkezetek, szuperrácsok, nagy mobilitású 2 dimenziós elektrongáz és nagyfrekvenciás alkalmazásai, HEMT.
| + | |
− | | + | |
− | ===[[Media:Felvezetok1_07.pdf|Félvezetõ nanostruktúrák elõállítása]]===
| + | |
− | | + | |
− | Önszervezõdõ növekedés, növesztés elõre definiált szubsztrátokra, cleaved edge overgrowth, nanovezetékek epitaxiális növesztése, optikai- és elektronsugaras litográfia, split-gate technológia, AFM litográfia.
| + | |
− | | + | |
− | ===[[Media:Felvezetok_08.pdf|A tér-effektus és alkalmazásai]]===
| + | |
− | | + | |
− | Felületi állapotsûrûség, távoli dópolás, Schottky barrier, Schottky dióda, Ohmikus kontaktusok, MOS szerkezetek, High-k dielektrikumok, flash memóriák, napelemek, CCD eszközök. A CMOS technológia alapjai és a miniatürizáció kihívásai. FinFET.
| + | |
− | | + | |
− | ===[[Media:Felvezetok_09.pdf|Félvezetõk optikai tulajdonságai]]===
| + | |
− | | + | |
− | Kölcsönhatások fénnyel, fotovezetés, szabad töltéshordozók abszorpciója. Rekombinációs mechanizmusok: sugárzásos rekombináció, rekombináció nívón keresztül. Világító dióda (LED) és félvezetõ lézerek elve, felépítése, mûködése és alkalmazásai, kék LED.
| + | |
− | | + | |
− | ==Ajánlott irodalom==
| + | |
− | *[http://books.google.hu/books?id=XQx5YgEACAAJ&dq=s%C3%B3lyom+jen%C5%91+a+szil%C3%A1rdtestfizika+alapjai+II&hl=hu&sa=X&ei=WX2LUpjzI8bw4QS1tYDgAQ&ved=0CDMQ6AEwAA Sólyom Jenő: A modern szilárdtestfizika alapjai II.] (16, 20, 24, 25, 27. fejezetek)
| + | |
− | *[http://books.google.hu/books/about/Semiconductor_Nanostructures.html?id=qD6623gfAZgC&redir_esc=y Thomas Ihn: Semiconductor Nanostructures] (1-7. és 9. fejezetek)
| + | |
− | *[http://books.google.hu/books/about/Mesoscopic_Electronics_in_Solid_State_Na.html?id=cnk-w66XLxoC&redir_esc=y Thomas Heinzel: Mesoscopic Electronics in Solid State Nanostructures] (3-4. fejezetek)
| + | |
− | *[http://books.google.hu/books?id=D6Ub126rtPoC&pg=PR19&dq=L.+A.+Coldren+and+S.+W.+Corzine:+Diode+Lasers+and+Photonic+Integrated+Circuits&hl=hu&sa=X&ei=gYCLUqGZAfCN4gTa-4HoBA&ved=0CDMQ6AEwAA#v=onepage&q=L.%20A.%20Coldren%20and%20S.%20W.%20Corzine%3A%20Diode%20Lasers%20and%20Photonic%20Integrated%20Circuits&f=false L. A. Coldren and S. W. Corzine: Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits] (1-4 fejezetek)
| + | |
− | *[https://www.amazon.com/Electronic-Optoelectronic-Properties-Semiconductor-Structures/dp/0521035740 J. Singh: Electronic and Optoelectronic Properties of Semiconductor Structures] (9. fejezet)
| + | |
− | *Az előadások anyagaiban szereplő folyóirat referenciák
| + | |