| Kods | MFZ701 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nosaukums | Pusvadītāju nanostruktūras | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Statuss | Obligātais/Ierobežotās izvēles | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Līmenis un tips | Augstākā līmeņa, Akadēmiskais | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tematiskā joma | Fizika | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struktūrvienība | Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mācībspēks | Artūrs Medvids | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kredītpunkti | 3.0 (4.5 ECTS) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Daļas | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Anotācija |
Lekciju kurs ietver kvantu mehānikas pamatjēdzienu apgūšanu, kas ir pamats tam, lai varētu izprast nanostruktūru īpašības.. De Broja hipotēze par mikro daļiņas korpuskulāro-viļņu duālismu, Deividsona - Džermena eksperimentāla elektronu viļņu īpašības apstiprināšana un Heizenberga nenoteiktības princips pavēra ceļu kvantu mehānikas kā nozares izveidei.. Šrēdingera vienādojums apraksta mikrodaļiņas īpašības, ņemot vērā mikrodaļiņu viļņu dabu. Šrēdingera vienādojuma atrisinājums ir funkcija ar viļņu funkcijas īpašībām. Atrisinot stacionāro Šrēdingera vienādojumu brīvai mikrodaļiņai un mikrodaļiņai, kas ievietota potenciāla bedrē, var redzēt, ka brīvajai daļiņai enerģija mainās nepārtraukti, proporcionāli impulsa kvadrātam, bet potenciāla bedrē tas mainās lēcienveidā, pieņem noteiktu diskrētu vērtību, tātad – kvantējas. Katram enerģijas līmenim atbilst galvenais kvantu skaitlis n.. Elektronu un caurumu koncentrācija un to līmeņu apdzīvotība atkarībā no temperatūras un pusvadītāja zonas platuma pakļaujas Paula principam un Makvela – Bolcmana statistikai. Neierobežotā pusvadītāju kristālā elektronu un caurumu efektīvās masas stāvokļa blīvums ir paraboliska funkcija no to impulsa, bet ja mēs ierobežojam elektronu kustību kaut vienā virzienā (x), tad efektīvās masas stāvokļa blīvums mainās ar pārtraukumiem un blīvums starp tiem pieaug. Ja mēs ierobežojam elektronu kustību divos virzienos (x,y), tad efektīvās masas stāvokļa blīvums mainās lielākiem pārtraukumiem un blīvums starp tiem vēl vairāk pieaug. Ja mēs ierobežojam elektronu kustību visos trijos virzienos (x,y,z), tad efektīvās masas stāvokļa blīvums mainās lieliem pārtraukumiem un tas maksimāli pieaug. Šeit aprakstītie gadījumi atbilst kvantu ierobežojuma efektam (KIE) kvantu bedrē, kvantu diegiem un kvantu punktiem. Kvantu ierobežojuma efekta apstākļos strauji mainās pusvadītāja fizikālās īpašības: optiskās, elektriskās, mehāniskās un siltuma īpašības, jo manās pusvadītāja zonu struktūras. Netiešo zonu pusvadītāji Si, Ge un C kļūst par tiešo zonu pusvadītājiem. Tā rezultātā starojumu rekombinācijas kvantu izeja daudzkārt palielinās un absorbcijas un luminiscences spektrā notiek zilā nobīde. Viela kļūst blīvāka un cietāka. Pusvadītājos un metālos ir zināms elektronu KIE, eksitonu KIE, fononu KIE un plazmonu KIE.. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa saturs |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Mērķis un uzdevumi, izteikti kompetencēs un prasmēs |
Orientēties pusvadītāju nanostruktūru fizikālajās īpašībās. Iegūt zināšanas kvantu fizikas nozīmi nanostruktūru ar noteiktām fizikālajām īpašībām iegūšanā, kā arī prast izskaidrot pusvadītāju nanostruktūru fizikālo īpašību sakarības. kompetencēs un prasmēs | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Sasniedzamie studiju rezultāti un to vērtēšana |
Spēj izskaidrot fizikālos efektus, kas rodas pusvadītāju nanostruktūrās. - Pārbaudes veidi:kontroldarbi, mājas darbi un referāti praktiskajās nodarbībās.
Ieskaite. Kritēriji: spēj izskaidrot fizikālos efektus, kas tiek novēroti pusvadītāju nanostruktūrās.
Spēj noteikt nanostruktūras veidošanas tehnoloģijas. - Pārbaudes veidi:kontroldarbi, mājas darbi un referāti praktiskajās nodarbībās. Ieskaite. Kritēriji: spēj identificēt tehnoloģiju, ar kuru veidota noteikta nanostruktūra. Spēj izvēlēties pusvadītāju nanostruktūru veidošanai paņēmienu atkarībā no dotā uzdevuma. - Pārbaudes veidi:kontroldarbi, mājas darbi un referāti praktiskajās nodarbībās. Ieskaite. Kritēriji: spēj izvēlēties optimālo nanostruktūru veidošanas paņēmienu. Spēj izvēlēties lāzera starojuma parametrus nanostruktūru veidošanai atbilstošam pusvadītājam. - Pārbaudes veidi:kontroldarbi, mājas darbi un referāti praktiskajās nodarbībās. Ieskaite . Kritēriji: spēj izvēlēties lāzera starojuma parametrus, lai iegūtu nanostruktūras. Spēj pamatot pusvadītāju nanostruktūru pielietojumu tehnikā. - Pārbaudes veidi:kontroldarbi, mājas darbi un referāti praktiskajās nodarbībās. Ieskaite. Kritēriji: spēj atrast nanostruktūru pielietojumu tehnikā. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Priekšzināšanas | Vispārīgā fizika vismaz 6 KP apjomā, Vispārīgā matemātika vismaz 9 KP apjomā | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa plānojums |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||