Туннельные явления
В рамках изучается роль туннельного эффекта в современной физике и его свойства на примере работы туннельного микроскопа, ПЗС матриц, туннельных диодов, квантовых каскадных лазеров, оптических резонаторов, структур типа металл-диэлектрик-полупроводник и др.
Продолжительность курса 2 семестра
Содержание курса
Часть 1. Поверхностные состояния (ПС) электронов в кристаллах.
ПС Тамма. ПС в приближении сильной связи. Модель Шокли ПС. ПС в приближении слабой связи.
Энергия ПС. Длина локализации ПС. Влияние граничных условий на энергию ПС.
Часть 2. Поверхностные электромагнитные волны
Структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП). Зонная диаграмма идеальной МДП структуры.
Емкость МДП-структуры. Зависимость емкости от напряжения и частоты. Режим аккумуляции, обеднения и инверсии
Нестационарная емкость. Влияние поверхностных состояний на емкость МДП-структур. Перезарядка поверхностных состояний
Методы измерений поверхностных состояний в МДП-структурах.Подвижность носителей в МДП-структуре.
Поверхностное рассеяние. Температурная зависимость подвижности. МДП-структуры со скрытым каналом.
Гетероструктуры с селективным легированием. Кулоновское рассеяние и подвижность носителей.
Природа поверхностных состояний в МДП-структурах.
Часть 3. Инжекция заряда в диэлектрик в структурах с нитридом кремния (МНОП-структурах)
МНОП-транзистор и транзистор с 'плавающим' затвором как элемент памяти. Приборы с зарядовой связью (ПЗС). Конструкция и принцип действия.
Приближение плавного канала. Самоиндуцированный дрейф. Время переноса заряда.МДП-транзистор. Конструкция и принцип действия. Длина локализации носителей в канале - квантовый и классический пределы. Вольтамперная характеристика. Крутизна. Быстродействие.
Рекомендуемая литература:
Основная:
Бонч-Бруевич, С.Г. Калашников, Физика полупроводников, ФМ
Зи С., Физика полупроводниковых приборов, МИР, 1984
Шур М., Физика полупроводниковых приборов, МИР, 1992
Туннельные явления в твердых телах, под редакцией Э. Бурштейна и С. Лундквиста, МИР 1973
Дополнительная:
Ашкрофт Н., Мермин Н., Физика твердого тела, МИР 1979
Сурис Р.А. Экспериментальные методы определения плотности поверхностных состояний, Материалы 7-й Зимней школы по физике полупроводников, ФТИ АН СССР, Ленинград 1975
Молекулярно-лучевая эпитаксия гетероструктуры, Под редакцией Л.Ченга и К.Плога, 'МИР', 1989
В.Я. Демиховский и Г.А. Вугальтер, Физика квантовых низкоразмерных структур, Мщсква 'Логос', 2000
Ж. И. Алферов Физика и жизнь, Наука, С. Петербург, 2000