Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Optyczne własności półprzewodników

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1101-5FS12
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: Optyczne własności półprzewodników
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, II stopień; przedmioty do wyboru
Fizyka, II stopień; przedmioty sp. Fizyka materii skondensowanej i nanostruktur półprzewodnikowych
Przedmioty do wyboru dla doktorantów;
Punkty ECTS i inne: 3.00 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
Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Program wykładu obejmuje podstawowe właściwości optyczne półprzewodników i niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych. Na wykładzie przedstawione zostaną najpowszechniejsze metody badań optycznych półprzewodników.

Pełny opis:

Na wykładzie omawiane są podstawy klasycznego i kwantowego opisu zjawisk optycznych występujących w półprzewodnikach i niskowymiarowych strukturach półprzewodnikowych wynikające ze struktury pasmowej, obecności swobodnych elektronów (dziur), domieszek i drgań sieci krystalicznej. Wykład obejmuje prezentację współczesnych metod badań optycznych, takich jak absorpcja i odbicie światła, luminescencja, fotoprzewodnictwo, efekt Ramana. Metody te znajdują zastosowanie nie tylko w fizyce, ale również w innych naukach przyrodniczych (chemia, biologia), zarówno w badaniach systemów trójwymiarowych, jak również różnego rodzaju nanoobiektów oraz metamateriałów.

Program:

1. Zastosowanie równań Maxwella do opisu propagacji fal w ciele stałym.

2. Dynamiczna Funkcja Dielektryczna.

3. Opis kwantowy zjawisk optycznych, siła oscylatora.

4. Zjawiska optyczne związane ze swobodnymi nośnikami.

5. Drgania sieci - fonony, oddziaływanie elektron-fonon.

6. Model wodoropodobny w ciele stałym.

7. Spektroskopia stanów domieszkowych.

8. Przejścia międzypasmowe, osobliwości van Hoove.

9. Ekscytony, polaritony, magnetooptyka.

10. Własności optyczne nanobiektów półprzewodnikowych i metamateriałów.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Mechanika kwantowa I

Literatura:

Podstawowa

1. Mark Fox, Optical Properties of Solids

2. Ch. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego.

Uzupełniająca

3. P. Yu, M. Cardona, Fundamentals of Semiconductors.

4. J.M. Ziman, Wstęp do teorii Ciała Stałego.

5. K. Sierański, M. Kubisa, J. Szatkowski, J. Misiewicz, Półprzewodniki i struktury półprzewodnikowe.

6. N.W. Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics

Efekty uczenia się:

Wiedza

1. zna podstawowe zagadnienia związane z propagacją fal w ciele stałym

2. zna podstawowe własności optyczne metali, półprzewodników i izolatorów.

3. zna podstawowe metody optyczne stosowane w badaniach materii skondensowanej.

4. zna podstawowe metody (klasyczne i kwantowe) opisu własności optycznych materii skondensowanej

5. zna podstawowe rodzaje wzbudzeń w półprzewodnikach

Umiejętności

1. potrafi zastosować formalizm dynamicznej funkcji dielektrycznej do opisu własności optycznych materii skondensowanej,

2. potrafi zastosować metody mechaniki kwantowej do opisu własności optycznych materii skondensowanej.

3. potrafi wybrać spośród rożnych metod optycznych, te które najlepiej nadają się do wyznaczenia wybranych parametrów półprzewodników.

Postawy

1. docenia znaczenie metod optycznych we współczesnych badaniach materii skondensowanej

2. docenia znacznie pracy własnej w pogłębianiu wiedzy oraz umiejętności z obszaru materii skondensowanej

Metody i kryteria oceniania:

Warunki zaliczenia:

1. Ocena z eseju lub prezentacji na wybrany temat związany ze współczesnymi badaniami optycznymi w materii skondensowanej (30 % oceny końcowej)

2. Ocena z egzaminu ustnego (70 % oceny końcowej)

3. Obecność na wykładzie nie jest obowiązkowa ale gorąco polecana. W szczególności na wykładzie prezentowane dodatkowe informacje dotyczące wyprowadzeń wzorów i zależności teoretycznych oraz szczegóły eksperymentalne stanowiące rozszerzenie materiałów dostępnych na stronie internetowej wykładu.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Wysmołek
Prowadzący grup: Andrzej Wysmołek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-10-01 - 2023-01-29
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Wysmołek
Prowadzący grup: Andrzej Wysmołek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
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 55 32 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-1 (2022-08-01)