Поиск по всей базе задач и всему сайту |
|
Новое на форуме
|
Популярное на форуме
|
ФХОМиТ
| |
bovali | Дата: Воскресенье, 26.09.2010, 10:03 | Сообщение # 1 |
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| Физика твердого тела Бгуир и другие радиотехнические ВУЗЫ ФХОМиТ Дисциплина "Физико-химические основы микроэлектроники и техно¬логии РЭС и ЭВС" изучается студентами заочного обучения на 2-м курсе Учебная работа студента-заочника по изучению курса включает в себя: в третьем семестре - прослушивание лекций по дисциплине, самостоятельное изучение материала по учебникам и учебным пособиям, выполнение кон¬трольной работы, отработку и защиту лабораторных работ, сдачу экзамена; в четвергом семестре - выполнение и защиту курсовой работы. В период установочно-экзаменационной сессии учебным планом по курсу предусмотрено чтение обзорных лекций в объеме 8 часов и выполнение трех лабораторных работ Защита лабораторных работ проводится по кон¬трольным вопросам, помещенным в конце соответствующих методических пособий. К сдаче экзамена допускаются студенты, имеющие зачтенную кон¬трольную работу и защищенные лабораторные работы. Основным видом работы студента-заочника является самостоятельная работа. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ К выполнению контрольной работы необходимо приступать только по¬сле изучения материала, соответствующего данному разделу программы, вни¬мательного ознакомления с примерами решений типовых задач. В пособии приводятся все необходимые теоретические сведения для решения предла¬гаемых задач. Для ответов на теоретические вопросы необходимо использо¬вать рекомендуемую литературу. Справочные данные помещены в прил. При выполнении контрольных работ необходимо руководствоваться сле¬дующими требованиями: 1. Контрольные работы выполняются только по условиям задач данного пособия. 2. Контрольные работы выполняются в школьной тетради, на обложке которой указываются сведения по следующему образцу: Контрольная работа по курсу "ФХОМиТ" студента заочного отделения БГУИР Фамилия, имя, отчество Шифр Домашний адрес: 3. Номер варианта контрольной работы определяется по последним циф¬рам шифра своей зачетной книжки. По каждой теме требуется ответить на один теоретический вопрос и решить одну задачу. Номера контрольных вопросов и задач одинаковы. 4. Контрольная работа выполняется чернилами. Для замечаний пре¬подавателя на страницах тетради оставляются поля. 5. Условия задач или вопросов переписываются полностью без сокра¬щений в том порядке, в каком они указаны в задании данного варианта. Каж¬дый следующий вопрос и, соответственно, ответ на него должен начинаться с новой страницы. 6. Ответы на вопросы должны быть полными. Переписывать параграфы и абзацы учебника запрещается. В случае необходимости ответ иллюстриру-ется рисунками и графиками. При решении задач приводится весь ход ре-шений, включая математические преобразования и расчеты. Значения физи-ческих величин выражаются в единицах системы СИ. 7. В конце работы приводится список используемой литературы. 8. Работа должна быть датирована, подписана студентом и доставлена в университет на рецензирование. 9. После получения прорецензированной работы студент обязан выпол¬нить указания преподавателя. Все исправления выполняются в конце тетради в разделе "Работа над ошибками", а не в рецензируемом тексте. 10. Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, она вы¬полняется повторно в соответствии с указаниями рецензента. Повторная рабо¬та представляется только вместе с предыдущей не зачтенной. 11. Студент должен быть готов дать пояснения по существу решения за¬дач, входящих в контрольные работы. 12. Работа, выполненная не по своему варианту, не рецензируется. ПРОГРАММА КУРСА "ФХОМ и Т" 1. Структура материалов электронной техники 1.1. Кристаллические твердые тела Основы кристаллографии. Агрегатные состояния вещества. Основные свойства кристаллических веществ. Симметрия в твердых телах. Виды сим¬метрии. Сингонии. Кристаллические решетки. Решетки Браве. Основные ви-ды решеток, характеристики. Обозначение узлов и направлений в кристаллах. Индексы Миллера. 1.2. Аморфные вещества Определение и свойства аморфных веществ. Процессы стеклования 1.3. Дефекты структуры Дефекты структуры кристаллов. Точечные дефекты (по Шоттки, по Френкелю, примесные) и их влияние на физические свойства материалов. Дислокации, Виды дислокации, образование и их влияние на физические свойства материалов Линейные, объемные, поверхностные дефекты и их влияние на физические свойства материалов. 2. Основы квантовой механики Описание частицы волновым пакетом. Фазовая и групповая скорости. Со¬отношение Гейзенберга. Дифракция электронов. Физический смысл волы де Бройля. Понятие волновой функции электрона. Принцип суперпозиции со¬стояния. Уравнение Шредингера. Стационарное /амплитудное/ уравнение Шредингера. Решение уравнения Шредингера. Требование к волновой функ¬ции. Прохождение частицы через потенциальный барьер. Туннельный эффект. Движение частицы в потенциальной яме. Линейный гармонический осцилля¬тор. Водородоподобный атом. Минимальная энергия атома водорода. Много¬электронные атомы. Принцип Паули. Число состояний и порядок заполнения квантовых состояний. 3. Виды химических связей Образование ионной связи. Свойства ионных кристаллов. Образование и свойства ковалентной связи. Особенности химической связи в полупроводни¬ках. Образование металлической связи. Свойства металлов. Молекулярная связь. Способ образования и свойства, 4. Зонная теория твердых тел Модель сильной связи. Модель слабой связи (модель периодического по¬тенциала). Функции Блоха. Дисперсионная зависимость Е(к). Зоны Бриллюэна. Причины образования запрещенных зон в энергетическом спектре кри¬сталла. Число уровней в разрешенных зонах. Приведенные зоны. Металлы, полупро-водники и диэлектрики в свете зонной теории. Эффективная масса электрона. Понятие дырки. Собственные и примесные полупроводники. По¬ложение при-месных уровней в полупроводниках. 5. Статистика носителей зарядов в полупроводниках и металлах. Статистика носителей зарядов в твердых телах. Функции распределения Мак-свела-Больцмана, Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Распределение Фер¬ми-Дирака для металлов. Плотность заполнения уровней в полупроводниках. Оп-ределение концентрации носителей в полупроводниках. Положение уровня Ферми и концентрация носителей заряда в собственных полупроводниках. Положение уровня Ферми и концентрация носителей заряда в примесных по¬лупроводниках. Вырожденные полупроводники. Компенсированные полупро¬водники. Концентрация носителей в металлах. 6. Тепловые свойства твердых тел Нормальные колебания атомов в кристалле. Дисперсионные зависимости для акустических и оптических колебаний. Спектр нормальных колебаний ре-шетки. Тепловые колебания с квантовой точки зрения. Фононы. Теплоем¬кость кристаллической решетки. Законы Дюлонга-Пти и Дебая. Характери¬стическая температура Дебая. Теплоемкость электронного газа. Тепловое расширение твердых тел. Теплопроводность решетки, ее зависимость от тем¬пературы. Теп-лопроводность электронного газа. Зависимость от температуры. 7. Электропроводность твердых тел Равновесное состояние электронного газа в проводнике. Процессы рассея¬ния. Удельная электропроводность для вырожденного и невырожденного элек-тронного газа. Подвижность свободных носителей. Зависимость подвиж¬ности носителей заряда от температуры для вырожденного и невырожденного газов. Электропроводность металлов и сплавов. Элекгронроводность собст¬венных и примесных полупроводников. Закон Видемана-Франца. 8. Гальваномагнитные эффекты Эффект Холла в примесных полупроводниках и метатлах. Эффект Холла в собственном полупроводнике. Эффект магнетосопротивлення. Эффект Эт-тин-гсгаузена в случаях собственного и примесного полупроводников. 9. Перенос заряда в полупроводниках Процессы генерации и рекомбинации носителей заряда. Равновесные и не¬равновесные носители заряда. Излучательная и безызлучательная рекомби-на¬ция. Токоперенос в полупроводниках при наличии градиента концентрации. Соотношение Эйнштейна. Уравнение непрерывности. Диффузионная длина. Время жизни неравновесных носителей. 10. Электропроводность в сильных полях Критерий сильного поля. Разогрев электронного газа. Закон Джоуля-Ленца. Зависимость подвижности от напряженности поля. Влияние поля на концен¬трацию носителей. Термоэлектронная ионизация Френкеля, ударная и элек¬тростатическая ионизация. Эффект Ганна. 11. Контактные явления в МЭ Классификация контактных явлений. Работа выхода. Термоэлектронная эмиссия. Контакт металл - металл. Контактная разность потенциалов. Вы¬прямление на контакте металл - металл. Выпрямляющие и невыпрямляюшие контакты металла с полупроводниками п- и р-типов проводимости. Энергети¬ческие диаграммы. ВАХ барьера Шоттки. Электронно-дырочный переход. Классификация. Равновесное состояние электронно-дырочного перехода. Энергетическая диаграмма контакта. Выпрямляющие свойства р-п-перехода. Энергетические диаграммы. ВАХ р-n-перехода. Омический контакт двух по¬лупроводников. Гетеропереходы. 12. Поверхностные свойства полупроводников Поверхностные состояния в полупроводниках. Быстрые и медленные со¬стояния. Поверхностный слой объемного заряда для случаев образования обо¬гащенных и обедненных слоев. Зонные диаграммы для р- и п-типов полупро¬водников при образовании обогащенных, обедненных и инверсных слоев По¬верхностная рекомбинация. Скорость поверхностной рекомбинации Эффект поля. Влияние поверхностного потенциала на поверхностную проводимость. 13. Оптические свойства твердых тел Взаимодействие света с кристаллической средой. Закон Бугера–Ламберта. Оптические свойства металлов. Механизмы поглощения света в по-лупроводниках. Фотопроводимость. Зависимость коэффициента поглощения света от энергии падающего света Е. Собственное поглощение в прямозон-ных и непрямозонных полупроводниках. Экситонное и примесное поглоще-ние света в полупроводниках. Зависимость (Е) для этих механизмов. Меха-низмы поглощения света свободными носителями заряда и на оптических ко-лебаниях. Эффект Франца-Келдыша 14. Физические процессы в диэлектриках решетки. Основные электрические характеристики. Механизмы поляризации ди¬электриков. Электропроводность диэлектриков. Зависимость диэлектрической проницаемости от частоты переменного поля. Диэлектрические потери и ме¬ханизмы диэлектрических потерь. Тангенс угла диэлектрических потерь. Мощность диэлектрических потерь. 15. Магнитные свойства твердых тел Основные магнитные характеристики материалов. Магнитные свойства атомов. Классификация магнитных материалов. Природа диа- и парамагне¬тизма. Ферро- и антиферромагнетизм. Механизмы намагничивания магнети¬ков в постоянном и переменных полях. Механизмы рассеяния энергии в фер¬ромагнетиках при их перемагничивании. Магнитострикцня. Ферримагнетизм. Цилиндрические магнитные домены. Эффект Фарадея. Лабораторные работы по курсу "ФХОМ и Т" 1. Исследование поверхностной проводимости полупроводников. 2. Изучение контактных явлений. 3. Определение электрофизических характеристик полупроводников из измерений эффекта Холла. 4. Изучение спектров поглощения и определение ширины запрещен-ной зоны полупроводников. 5. Изучение структуры кристаллов. 6. Изучение механизмов поляризации диэлектриков. 7. Электропроводность диэлектриков и диэлектрические потери. 8. Исследование теплового расширения твердых тел. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Основная литература 1. Епифанов Г.И., Мома Ю.А. Физические основы конструирования и тех¬нологии РЭА и ЭВ А. М.: Сов. радио, 1979. 2. Епифанов Г.И., Мома Ю.А. Твердотельная электроника. М.: Высш. шк. ,1986. 3. Епифанов Г.И. Физические основы микроэлектроники. М.: Сов. ра-дио, 1971. 4. Штернов А.А. Физические основы конструирования, технологии РЭА и микроэлектроники. М.: Радио и связь, 1981. 5. Новиков В.В. Теоретические основы МЭ. - М.: Высш. шк., 1972. 6. Епифанов Г.И. Физика твердого тела. М.: Высш. шк., 1977. Дополнительная литература 1. Федотов Я.А. Основы физики полупроводниковых приборов М: Сов.радио, 1970. 2. Гусева М.Б., Дубинина Е.М. Физические основы твердотельной элек¬троники. М.: МГУ, 1986. 3. Стильбанс Л.С. Физика полупроводников. М.: Сов. радио, 1967. 4. Горбачев В.В., Синицина Л.Г. Физика полупроводников и металлов. М.: Металлургия, 1976.
MP3 - симфония формул и логики
|
|
| |
|