Kursen behandlar transportegenskaper hos konstgjorda strukturer (som t.ex. heterostrukturer och nanostrukturer), deras användning inom elektronik och fundamental forskning samt deras potential för framtidens (opto-) elektronik. Kursen behandlar momenten: introduktion till metaller och halvledares fysik, konstgjorda strukturer, kvantmekanikens roll inom fasta tillståndets fysik, konstitutiv funktion och kvantinterferens, elektroniska komponenters funktion som logiska grindar, klassiska transportfenomen, kvanttransportfenomen samt mätning av materialparametrar. Vidare innehåller kursen en genomgång av fenomen i specifika strukturer som tunnelstrukturer, resonanta tunnelstrukturer, tvådimensionella elektrongaser, MOSFETS och heterostrukturer, elektroniska vågledare, punktkontakter, kvantpunkter och kvantpunktkontakter samt komplementära MOSFET-strukturer. Kursen tar även upp strukturers användning inom datorchips, transistorer och logiska funktioner.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs ska den studerande kunna:
- redogöra för elektroners rörelse i en periodisk potential,
- tillämpa kunskaper inom området på dopning av halvledare,
- beskriva p-n övergångar och transistorer,
- förklara tillverkning av, och olika former av tillämpning, för heterostrukturer,
- analysera ”molecular beam epitaxy”,
- använda transistorereffekten i resonanta nanostrukturer,
- beskriva transport i mesoskopiska strukturer och nanostrukturer,
- beräkna transport genom en kvantpunktkontakt,
- förklara kvantisering av ledningsförmåga och användning av denna som strömstandard,
- redogöra för hur transistorer kan representera logiska grinder,
- förklara fysiska konstruktionen av logiska grinder.
Behörighetskrav
Univ: FYSC35 Kvantmekanik 1, C eller motsvarande. En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, genom arbete med inlämningsuppgifter genom handledning vid laborationer. Laborationer är obligatoriska moment i kursen.
Examination
Kunskapsredovisningen sker normalt i form av bedömning av inlämningsuppgifter eller prov under kursens gång samt genom muntlig eller skriftlig rapportering av laborationer. På rapporter sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G.. På inlämningsuppgifter eller prov sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG).
På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). För att bli godkänd på hela kursen krävs att samtliga obligatoriska delar är godkända.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till styrelsen för Institutionen för fysik.
Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.
TILLGODORÄKNANDE
Tillgodoräknande prövas individuellt.
Litteratur
Giltig från:
2011 vecka 33
Kompendier utgivna av institutionen för fysik.
Laborationsinstruktioner.
