Technologia i strukturyzacja materiałów półprzewodnikowych

fizyka

Celem jest kształcenie wysokiej klasy specjalistów, fizyków, potrafiących badać doświadczalnie i interpretować zjawiska fizyczne zachodzące w półprzewodnikach, strukturach półprzewodnikowych i innych układach wykorzystujących elementy wytwarzane na bazie materii skondensowanej.

w sali

Wykład na temat technologii stosowanych do wytwarzania materiałów, struktur oraz urządzeń półprzewodnikowych. Omówione zostaną techniki wzrostu kryształów, techniki trawienia, a także techniki charakteryzacji mikro i nanostruktur.

Przemysł półprzewodnikowy - narodziny i stan obecny

Wzrost kryształów objętościowych z roztopu, roztworu, fazy gazowej

Domieszkowanie, segregacja domieszek

Wzrost para-ciecz-kryształ (VLS), wzrost nanodrutów.

Epitaksja z fazy ciekłej i gazowej, z wiązek molekularnych

Struktury epitaksjalne: zwierciadła Bragga, mikrownęki, struktury niskowymiarowe (studnie kwantowe, kropki kwantowe), dichalkogenki metali przejściowych.

Inżynieria przerwy energetycznej i naprężęń.

Złącza p-i-n, tranzystory

Metody charakteryzacji rosnących kryształów (in-situ): dyfrakcja elektronów (RHEED), odbicie światła,

Metody charakteryzacji kryształów po wzroście (ex-situ): dyfrakcja rentgenowska, mikroskopia, spektroskopia optyczna, pomiary transportu elektronowego, efekt Halla.

Strukturyzacja w skali mikro i nano. Wytwarzanie struktur fotonicznych.

1. Ch. Kittel, „Wstęp do fizyki ciała stałego”, PWN 1999 (druk na żądanie)

2. P.Y. Yu, M. Cardona, „Fundamentals of Semiconductors”, 3rd edition, Springer 2001

Zapoznanie się z szerokim zakresem metod wytwarzania materiałów i struktur półprzewodnikowych o różnej wymiarowości. Przygotowanie do pracy w laboratoriach typu "clean room" (o podwyższonej czystości).

W trakcie semestru studenci przedstawiają projekt autorskiej nanostruktury, której nie ma jeszcze na świecie. Komentują jej potencjalne cechy i argumenty za realizacją takiej nanostruktury.

Na koniec semestru studenci piszą test, rozwiązują zadania i przystępują do egzaminu ustnego w oparciu o ogłoszoną wcześniej listę pytań.

Studenci mają możliwość odwiedzenia laboratoriów o których jest mowa w wykładzie. Mogą także wziąć udział w procesie wzrostu kryształów metodą epitaksji z wiązek molekularnych (MBE).