Программа дисциплины «Физика низкоразмерных структур»



Дата11.07.2016
өлшемі49.31 Kb.
#190918
түріПрограмма дисциплины

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


«Физика низкоразмерных структур»

Томск – 2005


I. Oрганизационно-методический раздел


  1. Цель курса

Цель курса – дать теоретические основы описания свойств наноструктур квантово-механическими методами.


  1. Задачи учебного курса

Задача курса – изложить основные представления о физических свойствах структур с пониженной размерностью. Изучение курса даст студенту знания об особенностях и современных моделях описания квазичастичных состояний в квантовых ямах, проволоках, точках, сверхрешетках.


  1. Требования к уровню освоения курса

Курс базируется на курсах физики твердого тела, физики полупроводников, квантовой механики, статистической физики, теории групп.
II. Содержание курса


  1. Темы и краткое содержание






Тема

Содержание



Электронные и фононные состояния в низкоразмерных структурах


Условия наблюдения квантово-размерных эффектов. Потенциал Кроннига-Пенни. Минизоны в сверхрешетках. Классификация сверхрешеток. Типы сверхрешеток. Композитные, модулированные сверхрешетки. Модели разрывов зон и барьера Шоттки. Комплексная зонная структура. Методы расчета. Комплексная зонная структура алмазоподобных соединений, зависимость от гетерограницы. Электронные состояния в квантовых ямах, проволоках, точках. Примесные состояния мелких центров в квантовых ямах. Энергетический спектр электронов в низкоразмерных структурах в присутствии постоянного магнитного поля. Штарковская локализация электронов в квантовых ямах сверхрешеток в сильном электрическом поле. Макроскопический и микроскопический подходы для описания колебательных состояний в сверхрешетках. Интерфейсные электронные и фононные состояния в гетероструктурах.



Физические свойства сверхрешеток

Продольный и поперечный транспорт. ОДП в сверхрешетках. Оптические свойства квантовых ям и сверхрешеток. Влияние колебаний решетки, примесей и несовершенств гетерограницы на свойства гетроструктур. Квантовый эффект Холла. Феноменологические результаты. Условия наблюдения. Целочисленный эффект Холла, одноэлектронная теория, влияние беспорядка. Роль многоэлектронных корреляций в нецелочисленном эффекте Холла.



Резонансное туннели-рование электронов в многобарьерных структурах


Туннелирование электронов через одну границу, один барьер, двухбарьерную структуру. Условия возникновения резонансных пиков. Методы матрицы перехода и рассеяния, их свойства. Формула Брейта-Вигнера. Модели сшивания волновых функций на границах. Квазистационарные состояния. Открытая квантовая яма, времена жизни резонансов, полуширина пика. Эффекты междолинного смешивания электронных состояний на гетерогранице. Фано-резонансы, их проявления в электрических и оптических характеристиках.



Примерная тематика рефератов, курсовых работ:





  1. Влияние плавного интерфейсного потенциала на резонансное туннелирование электронов в многобарьерных квантовых структурах.

  2. Электронные состояния в нитридных структурах с учетом спонтанной поляризации и пьезоэффекта.

3. Модели спиновых свойств гетероструктур.

4. Методы расчета электронных состояний в квантовых точках.



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

Электронные и фононные состояния в низкоразмерных структурах

17

12

3

-

2

2

Физические свойства сверхрешеток

14

10

2

-

2

3

Резонансное туннелирование электронов в многобарьерных структурах

17

12

3




2




ИТОГО

48

34

8

-

6


IV. Форма итогового контроля

Экзамен
V. Учебно-методическое обеспечение курса


1. Рекомендуемая литература (основная):

  1. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки. М.: Мир, 1989.

  2. Бехштедт Ф., Эндерлайн Р. Поверхности и границы раздела полупроводников. М.: Мир, 1990.

  3. Кульбачинский В.А. Двумерные, одномерные, нульмерные структуры и сверхрешетки. М. 1998.

  4. Воробьев Л.Е., Данило С.Н., Зегря Г.Г., Фирсов Д.А., Шалыгин В.А., Яссиевич И.Н., Берегулин Е.В. Фотоэлектрические явления в полупроводниках и размерно-квантованных структурах. Санкт-Петербург, Наука, 2001.

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

  6. Ю П., Кардона М. Основы физики полупроводников. М. 2002.


2. Рекомендуемая литература (дополнительная):

  1. Тернов И.М., Жуковский В.Ч., Борисов А.В. Квантовая механика и макроскопические эффекты. М.: Изд-во МГУ, 1993.

  2. Рашба Э.И., Тимофеев Б.Б. Квантовый эффект Холла. ФТП, т.20, N6, c.977-1024, 1986.

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



Автор

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


Достарыңызбен бөлісу:




©dereksiz.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет