Detail předmětu

Rozhraní a nanostruktury

FEKT-DFY1Ak. rok: 2011/2012

Kvantová mechanika, stručný přehled.
Rozhraní: polovodič A-polovodič B, polovodič-kov, polovodič-izolátor. Vyčerpaná oblast, vlastnosti. Principiální omezení daná kvantovou a statistickou fyzikou.
Nanostruktury: Základní typy nanostruktur. Detekce a lokalizace nanostruktur. Interakce v blízkém poli. Nanotechnologické nástroje a zařízení. Nanooptika. Aplikace nanotechnologií: lékařské a biotechnologické obory, nanoelektronika, molekulární elektronika.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

prof. RNDr. Pavel Tománek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (UFYZ)

Výsledky učení předmětu

Posluchač si vytvoří představu o tom, jak moderní fyzika popisuje a vysvětluje jevy, odehrávající se v polovodičových strukturách, na jejich rozhraní a v nanostrukturách. Chápe fyzikální podstatu omezení při miniaturizaci polovodičových součástek.

Prerekvizity

Prerekvizitou je absolvování magisterského studia FEKT či obdobého zaměření.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

projekt, závěrečná zkouška

Osnovy výuky

1.Rozhraní v polovodičích. Homogenní a heterogenní přechody v polovodičích. Poissonova rovnice.
2. Rozhraní polovodič-kov. Rozložení náboje a potenciálu na rozhraní. Vyčerpaná oblast, kapacita, frekvenční závislost. Transport nosičů přes rozhraní.
3. Rozhraní polovodič-izolant. Rozložení náboje a potenciálu na rozhraní. Vyčerpaná oblast, kapacita, frekvenční závislost. Transport nosičů přes rozhraní.
4. Polovodičové struktury vyráběné současnými technologiemi. Kvantové efekty v polovodičových strukturách.
Fyzikální meze s hlediska kvantové a statistické fyziky.
5. Analýza elektronových pastí.
6. Základní nanostruktury. Interakce v blízkém poli. Detekce a lokalizace nanostruktur.
7. Základy nanooptiky. Interakce v blízkém poli a mikroskopie (silová, optická, elektrická, magnetická, tepelná,.).
8. Optické a elektrické vlastnosti nanočástic.
9. Návrh a modelování nanofotonických a nanoelektronických komponent a systémů.
10. Fotonické krystaly.
11. Plasmonika.
12. Aplikace nanotechnologií: Lékařské a biotechnologické obory,
13. Nanoelektronika, Molekulární elektronika.

Učební cíle

Cílem přednášky je objasnit důležité jevy současné fyziky polovodičových rozhraní a nanostruktur s pomocí adekvátních fyzikálních nástrojů - kvantové a statistické fyziky.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EKT-PP doktorský

    obor PP-KAM , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-SEE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-TEE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-TLI , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-MET , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-EST , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-FEN , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-MVE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-BEB , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PK doktorský

    obor PK-FEN , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-MVE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-TEE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-TLI , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-EST , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-BEB , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-KAM , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-SEE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-MET , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PP-FEN , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-MVE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-BEB , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-EST , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-SEE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-TEE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-TLI , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-MET , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PP-KAM , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PKA doktorský

    obor PK-FEN , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-MVE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-TEE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-TLI , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-EST , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-BEB , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-KAM , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-SEE , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor PK-MET , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Seminář

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Pavel Hruška, CSc.
prof. RNDr. Pavel Tománek, CSc.

Osnova