FYS4280 ¨C Halvlederkomponenter

Kort om emnet

Moderne integrerte kretser er bygd opp av mange halvlederstrukturer slik som transistorer og dioder. Emnet gir en fysisk beskrivelse av elektroniske og optiske prosesser i halvledere og anvender denne kunnskap til ? beskrive komponenter som transistorer, fotodioder, solceller og lasere. Studentene vil lage sine egne komponenter i UiOs renromslaboratorium for mikro- og nanoteknologi.

Hva l?rer du?

Etter ? ha fullf?rt emnet, kan du:

• gj?re rede for grunnleggende egenskaper til halvledermaterialer (b?ndgap, ladningsb?rere, mobilitet, doping, Ferminiv?, ledningsevne og -type, rekombinasjon og luminiscens), og analytisk beregne drift- og diffusjonsstr?mmer.
• beskrive virkem?ten til en diode og analytisk beregne kontaktpotensial, deplesjonsone, elektrisk feltstyrke, ladningsb?rerfordelinger og str?m-spenning forhold.
• gj?re rede for virkem?ten til felteffekttransistorer og bipolare transistorer, og bruke analytiske modeller til ? beregne forhold mellom str?m og spenning.
• beskrive optiske prosesser i halvledermaterialer og gj?re rede for virkem?ten til fotodioder som?fotodetektorer og solceller. Spesielt vil du?kunne analysere en solcelle og beregne dens elektriske effekt.
• forklare forskjellen p? spontan og stimulert emisjon som hvordan dette?brukes i?lysdioder (LED) og lasere. I tillegg kan du?beskrive materialegenskapene som er viktige for LED og halvlederlasere.
• praktisk lage en Schottky diode p? egen h?nd i renrom, og med st?tte fra andre ogs? lage en metall-oksid-felteffekt-transistor. Deretter skal du?kunne m?le elektrisk p? komponentene og evaluere ytelsen.
• innhente opplysninger p? egen h?nd og vurdere nye halvledermaterialer og -komponenter, med hensyn til fotovoltaiske (solcelle) og elektroniske anvendelser.

Opptak til emnet

Studenter tatt opp til andre masterprogrammer kan, etter s?knad, f? adgang til emnet hvis dette er klarert med eget program.

Dersom du ikke allerede har studieplass ved UiO, kan du s?ke om opptak til v?re?studieprogrammer, eller s?ke om ??bli enkeltemnestudent.

Obligatoriske forkunnskaper

F?lgende emner m? tas f?r f?rste obligatorisk laboratorieundervisning i FYS4280:

• HMS0503 ¨C Laboratoriesikkerhet
• HMS0505 ¨C El-sikkerhet

Anbefalte forkunnskaper

• FYS1120 ¨C Elektromagnetisme
• FYS1210 ¨C Elektronikk med prosjektoppgaver
• FYS2140 ¨C Kvantefysikk
• FYS2160 ¨C Termodynamikk og statistisk fysikk

Overlappende emner

• 10 studiepoeng overlapp med FYS3280 ¨C Halvlederkomponenter.
• 10 studiepoeng overlapp med FYS2210 ¨C Halvlederkomponenter (videref?rt).

Undervisning

Det er obligatorisk oppm?te til f?rste forelesning. Du mister plassen p? emnet dersom gyldig forfall til f?rste forelesning ikke er meldt til Fysisk institutt studieinfo@fys.uio.no f?r forelesningen starter!

Undervisningen strekker seg over hele semesteret:

• 2-4 timer forelesning per uke (totalt 34 timer)
• 2 timer regne?velser per uke (totalt 27 timer)
• 5 laboratorie?velser ¨¤ 4 timer (obligatorisk oppm?te)

Ettersom?undervisningen inneb?rer laboratorie- og/eller feltarbeid, b?r du?vurdere ? tegne en egen reise- og personskadeforsikring.?Les om hvordan du er forsikret som student.

Eksamen

• Skriftlig eksamen midt i semesteret, 3 timer, som teller 20 % p? samlet karakter.
• Labrapport, som teller 20 % av samlet karakter.?Labrapporten skrives p? grunnlag av de fem obligatoriske lab?velsene.
• Avsluttende muntlig eksamen, som teller?60 % av samlet karakter.

Du m? ha best?tt midttermeksamen, samt levert og best?tt labrapport f?r avsluttende muntlig eksamen.

Som eksamensfors?k i dette emnet teller ogs? fors?k i f?lgende tilsvarende emner: FYS3280 ¨C Halvlederkomponenter

Hjelpemidler til eksamen

Tillatte hjelpemidler p? skriftlig midttermeksamen:

• ?grim og Lian: St?rrelser og enheter i fysikk og teknikk
• Rottman: Matematisk formelsamling
• Godkjent kalkulator
• Formelsamling som deles ut i eksamenslokalet

Eksamensspr?k

Du kan besvare eksamen p? norsk, svensk, dansk eller engelsk.

Karakterskala

Emnet bruker?karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om?karakterskalaen.

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Det arrangeres?utsatt eksamen?i starten av neste semester for studenter som dokumenterer gyldig frav?r fra ordin?r eksamen.

Det arrangeres?ny eksamen?for studenter som ikke best?r ordin?r eksamen.

Studenter som trekker seg under eksamen blir ikke tilbudt ny eksamen.

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• Tilrettelegging p? eksamen
• Trekk fra eksamen
• Syk p? eksamen / utsatt eksamen
• Begrunnelse og klage
• Ta eksamen p? nytt
• Fusk/fors?k p? fusk

Andre veiledninger og ressurser finner du p? fellessiden om eksamen ved UiO.