Sylabus
1. Obecné vlastnosti elektronu v periodickém potenciálovém poli. Základní parametry pásové struktury.
2. Pásová struktura germania a křemíku.
3. Poruchy krystalové mříže. Typy příměsí, kompenzovaný polovodič, vlastní poruchy.
4. Statistika elektronů v kovech a polovodičích (hustota stavů, rozdělovací funkce). Koncentrace elektronů a děr v energetickém pásu a na příměsových hladinách. Stanovení základních parametrů poruch a energetických pásů z teplotní závislosti koncentrace elektronů (děr).
5. Základní přístupy k řešení transportních jevů (fenomenologické a kinetické teorie).Ohmův a Fourierův zákon. Transportní koeficienty. Elektrická a tepelná vodivost, termoelektrické napětí, Peltierův a Thomsonův jev.
6. Klasická teorie transportu, pohyblivost, základní typy rozptylu,relaxační doba, elektrická vodivost, Hallův jev. Nízkodimensionální struktury.
7. Boltzmannova transportní rovnice obecná a v aproximaci relaxační doby. Postup při jejich řešení.
8. Transportní rovncie pro slabé magnetické pole. Základní transportní jevy (koeficienty) a jejich význam pro stanovení parametrů polovodičů a kovů. Specifické vlastnosti elektrické vodivosti v kovech. Význam magnetorezistence pro stanovení některých údajů o pásové struktuře.
9. Nerovnovážní nositelé proudu, jejich generace, rekombinace, difúze.Doba života a difúzní délka minoritních nositelů proudu. Experimentální metody měření.
10. Fotoelektrická vodivost. Mechanismus fotoelektrické vodivosti (rekombinace přes záchytná centra, pasti, kinetická rovnice). Spektrální závislost fotoelektrické vodivosti.
11. Schottkyho kontakt kov-polovodič. Situace na přechodu kov-polovodič. V-A a C-V charakteristiky (diodová teorie). Stanovení koncentrace poruch a difúzního napětí v přechodu.
12. Přechod P-N. Průběh charakteristických veličin v přechodu. V-A charakteristika. Kapacita přechodu a stanovení poruch.
13. Heterogenní přechod a složitější polovodičové struktury.
14. Povrchové vlastnosti polovodičů. Povrchové stavy, plošný a prostorový náboj na povrchu. Fyzikální a matematická formulace problému (výpočet charakteristických veličin - prostorový náboj, koncentrace nosičů proudu, povrchová vodivost - její závislost na povrchovém potenciálu). Stanovení základních parametrů povrchu z povrchové elektrické vodivosti.
15. Struktura MOS, její řešení. Stanovení základních parametrů povrchu z C-V charakteristiky. Monopolární tranzistor.
Anotace
Základní teorie transportu, nerovnovážné nosiče proudu, fotoelektrické vlastnosti, nehomogenní struktury, Schottkyho kontakt, přechod P-N, nízkodimensionální struktury. Povrch polovodiče, oblast prostorového náboje, povrchové stavy, ideální a reálná struktura MIS a její aplikace.