litceysel.ru
добавить свой файл
1

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Дополнительные главы физики твердого тела»

Томск – 2005



I. Oрганизационно-методический раздел


  1. Цель курса

Цель курса – дать современные представления о физических свойствах наноструктур.


  1. Задачи учебного курса

Задача курса – изложить теоретические методы описания физических свойств наноструктур. Изучение курса даст студенту знания о моделях колебательных состояний в сверхрешетках, оптических свойствах квантовых ям, особенностях электронных свойств нитридов, принципах работы приборов на основе наноструктур.


  1. Требования к уровню освоения курса

Курс базируется на курсах физики низкоразмерных структур, физики полупроводников, квантовой механики, статистической физики, физики твердого тела.


II. Содержание курса


  1. Темы и краткое содержание






Тема

Содержание



Фононы в сверх-решетках


Сложенные акустические и оптические фононы. Микроскопическое и макроскопическое описания. Электростатические эффекты в полярных кристаллах. Рамановское рассеяние в сверхрешетках. Модели электрон-фононного взаимодействия в сверхрешетках.


Оптические свойства полупроводниковых наноструктур



Внутризонные оптические переходы в квантовых ямах. Анизотропия диэлектрической проницаемости и двойное лучепреломление. Фотоионизация квантовых ям. Эффект Штарка при внутризонном поглощении. Межподзонные переходы дырок. Внутриподзонное поглощение. Минизонные оптические переходы в сверхрешетках. Межзонные переходы в квантовых ямах. Экситонные эффекты в оптических спектрах. Фотолюминесценция полупроводниковых структур. Поляризованная люминесценция. Оптическая ориентация спинов.



Мезоскопические приборы

Лазеры с квантовыми ямами и точками. Фотоприемники на квантовых ямах. Приборы на основе баллистического транспорта. Квантовые интерференционные приборы. Резонансно туннельные приборы. Одноэлектронные приборы. Электрооптические приборы. Наноэлектронные диоды. Клеточные автоматы. Квантовые компьютеры.



Нитриды AlN, GaN, InN : физические свойства и применение

Кристаллическая структура, симметрия решетки. Зонная структура. Спонтанная поляризация и пьезоэффект в гексагональных нитридах. Дефекты решетки. Оптические и электрические свойства нитридов. Туннелирование электронов в двухбарьерных нитридных структурах. Штарковская лестница в ограниченных сверхрешетках. Оптоэлектронные приборы. Лазерные структуры. Светодиоды. Фотоприемники. СВЧ- приборы. Акустоэлектронные приборы. Мощные и высокотемпературные приборы.




Примерная тематика рефератов, курсовых работ:





  1. Интерфейсные фононы в сверхрешетках.

  2. Глубокие уровни в нитридных структурах.

  3. Лазеры на квантовых точках GaN.

  4. Фотолюминесцентные свойства квантоворазмерных структур.



III. Распределение часов курса по темам и видам работ





№ пп

Наименование

темы

Всего

часов

Аудиторные занятия (час)

Самостоя-тельная работа

в том числе

лекции

семинары

лаборатор. занятия

1

Фононы в сверхрешетках

12

8

2

-

2

2

Оптические свойства полупроводниковых наноструктур


16

12

2

-


2

3

Мезоскопические приборы

10

6

2

-

2

4

Нитриды AlN, GaN, InN : физические свойства и применение

10

6

2

-

2




ИТОГО

48

32

8

-

8


IV. Форма итогового контроля

Зачет


V. Учебно-методическое обеспечение курса


1. Рекомендуемая литература (основная):

  1. Шик А.Я., Бакуева Л.Г., Мусихин С.Ф., Рыков С.А. Физика низкоразмерных систем. Санкт-Петербург, Наука, 2001.

  2. Шретер Ю.Г., Ребане Ю.Т., Зыков В.А., Сидоров В.Г. Широкозонные полупроводники. Санкт-Петербург, Наука, 2001.

  3. Воробьев Л.Е., Ивченко Е.Л., Фирсов Д.А., Шалыгин В.А. Оптические свойства наноструктур. Санкт-Петербург, Наука, 2001.


2. Рекомендуемая литература (дополнительная):
  1. Ю. П., Кардона М. Основы физики полупроводников. М., Физматлит, 2002.


  2. Кравченко А.Ф., Овсюк В.Н. Электронные процессы в твердотельных системах пониженной размерности. Новосибирск, Изд-во НГУ, 2000.

  3. Воробьев Л.Е., Данилов С.Н., Зегря Г.Г., Фирсов Д.А., Шалыгин В.А., Яссиевич И.Н., Берегулин Е.В. Фотоэлектрические явления в полупроводниковых и размерно-квантованных

структурах. Санкт-Петербург, Наука, 2001.


Автор

Гриняев Сергей Николаевич, к.ф.-м.н., доцент