СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ
ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ
БЪЛГАРИЯ, СОФИЯ 1164
БУЛ. "ДЖЕЙМЗ БАУЧЪР" 5
ТЕЛ.: +359 2 622 446
ФАКС: + 359 2 962 5276, ТЕЛЕКС: 23296 SUKO BG
|
|
SOFIA UNIVERSITY
FACULTY OF PHYSICS
1164 SOFIA, BULGARIA
5 JAMES BOURCHIER ВLVD.
ТEL.: +359 2 622 446
FAX: +359 2 962 5276, TELEX: 23 296 SUKO BG
|
Утвърдена с Протокол на ФС N: …../ ……..
Декан:
/доц. д-р Д. Мърваков/
УЧЕБНА ПРОГРАМА
ПО ДИСЦИПЛИНАТА: ШИРОКОЗОННИ ПОЛУПРОВОДНИЦИ ЗА
ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНАТА ЕЛЕКТРОНИКА
ВКЛЮЧЕНА В УЧЕБНИЯ ПЛАН НА СПЕЦИАЛНОСТ: Инженерна Физика
СТЕПЕН НА ОБУЧЕНИЕ: МАГИСТЪР, програма ИНТЕГРАЛНА И ДИСКРЕТНА
ОПТОЕЛЕКТРОНИКА
КРЕДИТИ (ECTS): 4,5
КАТЕДРА: Физика на полупроводниците
ИЗВАДКИ ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН
Вид на занятията:
|
Семестър:
|
Хорариум-часа/
седмично:
|
Хорариум-часа
Общо:
| Лекции |
II
|
3
|
45
|
Семинарни упражнения
|
|
|
|
Практически упражнения
|
II
|
1
|
15
|
Общо часа:
|
|
4
|
60
|
Форма на контрол:
|
изпит
|
|
|
А. АНОТАЦИЯ: Курсът има за цел да запознае студентите със съвременното състояние и проблеми във физиката и технологията на широкозонните полупроводникови материали, както и с приложението и переспективите на тяхното използване във високотемпературната полупроводникова оптоелектроника, силова електроника, ядрена, космическа и други области на техниката
Б. СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА:
Лекции
№
|
Тема, вид на занятието:
|
Брой часове
|
1.
|
Съвременно състояние на изследванията по израстване и характеризиране на електрофизическите свойства на широкозонните полупроводникови материали:
|
|
1.1.
|
Диамант
Атомна и кристална структури, физикохимични и електрофизични свойства на диаманта. Методи за израстване (химично отлагане от газова фаза по метода на горещената жица, плазмено-стимулирано отлагане от газова фаза, “пламъково” израстване, и др.). Подложки за отлагане на диамант - изисквания, материали, подготовка. Механизми и теории на израстване. Характеризиране и анализ на слоеве от диамант (състав, структура, повърхностна морфология, дефекти, и др.)
|
5
|
1.2.
|
Силициев карбид (SiC) и композиции на негова основа (SiC-GaN, SiC-AlN, и др.
Структурни, термични, оптични и електрични свойства на SiC. Политипизъм в SiC. Израстване на SiC обемни кристали (от течна фаза, чрез физичен транспорт и химично отлагане от газова фаза). Израстване на SiC хомо-, хетеро и хетерополитипни епитаксиални слоеве (сублимационна епитаксия, епитаксия от течна фаза, химично отлагане от газова фаза, молекулно-лъчева епитаксия). Получаване на композиции на основата на SiC. Примеси и легиране (чрез дифузия, в процеса на израстване, йонна имплантация). Оксидация на SiC. Омови и Шотки контакти към SiC. Характеризиране и анализ на получаваните обемни кристали, епитаксиални слоеве и композиции (състав, структура, морфология, дефекти, електрически и оптически свойства, и др.)
|
7
|
1.3.
|
Широкозонни съединения от групата А3В5 (BN, AlN, GaN, InN) и твърди разтвори на тяхна основа (AlGaN, GaInN, AlInN
Фундаментални свойства – кристална и зонна структура, механични, термични, електрични и оптични свойства. Политипизъм в III-V нитриди. Апаратура, методи и особености на процеса на израстване на монокристали и епитаксиални слоеве (сублимация, химично отлагане от газова фаза, металорганична епитаксия, молекулно-лъчева епитаксия, хибридни технологии). Подложки за епитаксия – проблеми и переспективи. Буферни слоеве при хетероепитаксия. Примеси и легиране. Омови контакти. Анализ и характеризиране електрофизическите свойства на получаваните монокристали и епитаксиални слоеве
|
7
|
1.4.
|
Широкозонни съединения от групата А2В6 (ZnS, ZnSe, CdS) и твърди разтвори на тяхна основа (ZnSeS, ZnCdSe, ZnCdS)
Основни физико-химични и електрофизични свойства. Особености, предимства и недостатъци на основните технологични методи за израстване на монокристали и епитаксиални слоеве и структури (сублимационен метод, молекулно-лъчева епитаксия, металоорганична епитаксия, и др.). Примеси и легиране. Дефекти и деградация на структурите и приборите. Анализ, характеризиране и контрол на получаваните монокристали, слоеве и структури.
|
5
|
2.
|
Приложение и переспективи за използването на широкозонните полупроводници във високотемпературната:
|
|
2.1.
|
Оптоелектроника
Излъчватели и приемници за видимата и ултравиолетова светлина, индикатори, дисплеи, лазери, ултравиолетови фотодиоди и фототранзистори, и др. Предимства и недостатъци на различните широкозонни полупроводници.
|
6
|
2.2.
|
Силова електроника
Изправителни диоди, Шотки диоди, биполярни транзистори, полеви транзистори (MOSFET, MESFET, JFET), тиристори, статично индуцирани транзистори (SIT), и др. Предимства и недостатъци на различните широкозонни полупроводници.
|
6
|
2.3.
|
Мощна СВЧ-електроника
Лавиннопрелетни диоди, варактори, комутационни диоди, полеви и биполярни транзистори, статично индуцирани транзистори (SIT), и др. Предимства и недостатъци на различните широкозонни полупроводници.
|
6
|
3.
|
Други приложения на широкозонните полупроводници във високотемпературната електроника
Интегрални схеми, високотемпературни датчици на: температура, налягания, йонизиращи излъчвания, газове, деформации, за контролиране скоростта на потоци на течности и газове.
|
3
|
|
Общо
|
45
|
Практически упражнения
№
|
Тема, вид на занятието:
|
Брой часове
|
1.
|
Израстване на епитаксиален слой от широкозонен полупроводник (напр. SiC) по метода на близкото разстояние (“сандвич” метод).
|
15
|
В. Формата на контрол е: изпит
Г. Основна литература:
-
Проблемы физики и технологии широкозонных полупроводников. Труды II Всесоюзного совещания пио широкозонным полупроводникам, Ленинград, АНСССР, 1979.
-
Properties and Growth of Diamond, ED. G.Davies, EMIS Datareviews Series from INSPEC, No9, 1994.
-
Properties of Silicon Carbide, Ed.G.L.Harris, EMIS Datareviews Series from INSPEC, No13, 1995.
-
SiC Materials and Devices. Semiconducors and Semimentals vol.52, Eds. R. K. Willardson, E.R.Weber, Academic Press, San Diego-London-Boston-New York-Sydney-Tokyo-Toronto, 1998
-
Properties of Group III Nitrides, Eds.J.H.Edgar, EMIS Datareviews Series from INSPEC, No11, 1994.
-
Galium Nitride (GaN). Semiconductors and Semimetals, vol.50. Eds. R. K. Willardson, E.R.Weber, Academic Press, San Diego-London-Boston-New York-Sydney-Tokyo-Toronto ,1995,
-
II-IV Blue/Green Light Emitters: Device Physics and Epitaxial Growth, Semiconductors and Semimetals, vol.44. Eds. R. K. Willardson, E.R.Weber, Academic Press, San Diego-London-Boston-New York-Sydney-Tokyo-Toronto,
Д. Допълнителна литература:
-
H.Liu, D.S.Dandy. Diamond Chemical Vapor Deposition, 1995, Noyes Publications, Park Ridjge, New Jersey, USA.
-
Silicon Carbide and Related Materials, Eds. S.Yoshida, S.Nishino, H.Harima, T.Kimoto, Materials Science Forum, 2002, vols. 389-393.
-
Silicon Carbide and Related Materials – 2002, Eds. P.Bergman, E.Janzen, Materials Science Forum, 2003, vols. 433-436.
-
Galium Nitride and Related Materials, Eds. F.A.Ponce, R.D.Dupuis, S.Nakamura, J.A.Edmond, 1996, Materials Research Society,v.395, Pittsburgh, Pennsylvania, USA
-
H.Morkoc, et al. Large-band-gap SiC, III-V nitride, and II-VI ZnSe-based semiconductor device technologies, J.Appl.Phys., v.76, No3, 1994.
-
B.J.Baliga, Trends in power semiconductor devices, IEEE Trans.Electron Devices, v.43, p.1717-1731, 1996.
-
Fourth International High Temperature Electronics Conference, Albuquerque Marriott, Albuquerque, New Mexico USA, 1998.
Съставил програмата:
Дата: май 2004 г. /доц. д-р С.К.Лилов./
Сподели с приятели: |