PuolijohdefysiikkaLaajuus (4 op)

Osaamistavoitteet

Opiskelija tuntee puolijohteen yksinkertaistetun vyörakenteen, osaa selittää kvalitatiivisesti suoran ja epäsuoran puolijohteen eron, ymmärtää pn-rajapinnan toiminnan ja Hall-ilmiön sekä tuntee yleisimmät diodityypit.

Opiskelija osaa laskea varauksenkuljettajien määrän eri tapauksissa, osaa laskea Fermi-tason sijainnin seostamattomassa ja seostetussa puolijohteessa sekä Fermi-jakauman sekä pn-rajapinnan kynnysjännitteen.

Sisältö

Aineen elektronirakenne, Paulin kieltosääntö, johteiden, puolijohteiden ja eristeiden vyörakenne, suora- ja epäsuora puolijohde, varauksenkuljettajatiheydet termisessä tasapainossa, Fermi-taso, Hall-ilmiö, sähkövirran kulku puolijohteissa, pn-rajapinta (kynnysjännite, tyhjennysalue, kapasitanssi, varausjakautuma), diodityypit, bipolaaritransistorin toimintaperiaate ja parametrit.

Orbitaalit, Heisenbergin epätarkkuusperiaate, valosähköinen ilmiö, varauksenkuljettajien ylimäärä, kvasi Fermi-tasot, metalli-puolijohdeliitos

Lisätiedot

Luokkahuoneopetusta: 42 h
Laboratoriotöitä: 10 h
Harjoitustyö: 15 h
Tentti: 3 h
Opiskelijan itseopiskelu (kuormittavuusanalyysi tehty 5/05): 37 h
Yhteensä: 108 h