Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Kwantowe podstawy elektroniki

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1101-5`KPE
Kod Erasmus / ISCED: 13.205 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Kwantowe podstawy elektroniki
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, II stopień; przedmioty do wyboru
Fizyka, II stopień; przedmioty sp. Fizyka materii skondensowanej i nanostruktur półprzewodnikowych
Inżynieria nanostruktur, II stopień; przedmioty do wyboru (Lista 1)
Przedmioty do wyboru dla doktorantów;
Przedmioty obieralne na studiach drugiego stopnia na kierunku bioinformatyka
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Założenia (opisowo):

Wykład wykorzystuje pojęcia i bazuje na informacjach oraz technikach rachunkowych wchodzących w skład następujących przedmiotów:

- mechanika klasyczna

- mechanika kwantowa

- elektrodynamika klasyczna

- fizyka statystyczna

- wstęp do optyki i fizyki ciała stałego

- fizyka materii skondensowanej i nanostruktur półprzewodnikowych

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Celem wykładu jest opis działania podstawowych urządzeń elektronicznych na poziomie mikroskopowym. Tok wykładu koncentrować się będzie wokół zagadnień związanych z budową i funkcjonowaniem diod, tranzystorów i laserów.

W wykładzie omówione będą zagadnienia związane z budową i działaniem diod Schottky'ego i tunelowych, złączy p-n, tranzystorów polowych MOS i HEMT oraz laserów półprzewodnikowych.

Pełny opis:

Program wykładu obejmuje następujące zagadnienia:

- Struktura pasmowa półprzewodników

- Półprzewodniki domieszkowane

- Statystyka elektronów i dziur w półprzewodnikach

- Równania Maxwella w ośrodku przewodzącym

- Przewodnictwo elektronów i dziur

- Ruchliwość i mechanizmy rozpraszania

- Złącze p-n

- Tunelowanie, złącze tunelowe

- Oddziaływanie promieniowania z materią

- Współczynniki Einsteina

- Emisja spontaniczna i wymuszona, inwersja obsadzeń

- Emisja światła w złączach p-n

- Lasery półprzewodnikowe bipolarne

- Lasery VCSEL

- Kwantowe lasery kaskadowe

- Detektory promieniowania elektromagnetycznego

Literatura:

J. Ginter, Wstęp do fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego

F. Kaczmarek, Wstęp do fizyki laserów

W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone

P. S. Kiriejew, Fizyka półprzewodników

I. Białynicki - Birula, M. Cieplak, J. Kamiński, Teoria kwantów

C. Cohen - Tannoudji, B, Diu, F. Laloe, Quantum mechanics

A. Haken, Światło. Fale, fotony, atomy.

H. K. Henisch, Semiconductor Contacts

S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices

K.K. Ng, Complete Guide to Semiconductor Devices

G. Bastard, Wave mechanics applied to semiconductor heterostructures

S. Tiwari, Compound Semiconductor Physics

A. V. Kavokin, J. J. Baumberg, G. Malpuech, F. P. Laussy, Microcavities

P. Meystre, M. Sargent III, Elements of Quantum Optics

W. W. Chow, S. W. Koch, Semiconductor - Laser Fundamentals

S. Hooker, Colin Webb, Laser Physics

B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics

M. Grundmann, The Physics of Semiconductors

C. Jacoboni, Theory of Electron Transport in Semiconductors

Efekty uczenia się:

Wiedza:

Wykład rozszerza wiedzę ogólną w zakresie elektroniki i mechaniki kwantowej, podkreśla jej znaczenie dla postępu nauk ścisłych i przyrodniczych oraz rozwoju ludzkości (K_W01), pogłębia wiedzę szczegółową w zakresie elektroniki, fizyki ciała stałego, mechaniki kwantowej i technologii półprzewodnikowych (K_W05), nawiązuje do aktualnych tendencji rozwojowych w tych dziedzinach (K_W06).

Umiejętności:

Studenci nabywają umiejętności zastosowania metod mechaniki kwantowej, fizyki statystycznej i elektrodynamiki w rozwiązywaniu problemów dotyczących działania urządzeń elektronicznych (K_U01), rozwijają umiejętności posługiwania się literaturą fachową (K_U04), dokonywania syntezy metod i idei z różnych obszarów fizyk (K_U05).

Kompetencje społeczne:

Studenci pogłębiają rozumienie potrzeby uczenia się przez całe życie (K_K01), współdziałania w grupie (K_K02), odpowiedniego określania priorytetów służących realizacji postawionego celu, tzn. zaliczenia tego wykładu (K_K03), rozwijają rozumienie znaczenia uczciwości intelektualnej w działaniach własnych i innych osób (K_K04); mają świadomość problemów etycznych w kontekście rzetelności badawczej (plagiat czy autoplagiat).

Metody i kryteria oceniania:

Egzamin pisemny i ustny, oceniane osobno. Ocena końcowa będzie średnią arytmetyczną tych dwóch ocen, zaokrągloną do wartości zgodnej z obowiązującą skalą ocen.

Praktyki zawodowe:

Nie obowiązują.

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 5532 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)