Počkejte prosím...
Data pro 2018/2019

Diagnostika materiálů

Kredity 3
Rozsah 2 / 0 / 0
Examinace Zk
Jazyk výuky čeština
Úroveň magisterský předmět
Garant Ing. Josef Náhlík, CSc.

Anotace

Předmět je zaměřen na objasnění základní podstaty elektrofyzikálních vlastností materiálů se zvláštním zřetelem na polovodiče. V kontextu s polovodiči jsou stručně komentovány i podmínky extrapolace platnosti podaných informací na vodiče a izolanty či dielektrika. Postupně je vymezen okruh základních charakteristických parametrů materiálu ve stacionárním i nestacionárním stavu, jejich fyzikální podstata, praktický význam a metodika zjišťování. Důraz je kladen na dedukci úvodních předpokladů a diskusi míry jejich splnění podmiňující měření parametrů s „přijatelnou“ chybou. Diskutovány jsou také doprovodné parazitní efekty a metody minimalizace jejich vlivu na výsledek měření.

Sylabus

1. Vodiče, polovodiče, izolanty, dielektrika a magnetika v interakci s elektromagnetickým polem. Klasifikace základních parametrů polovodičů.
2. Typ polovodiče a metodika jeho zjišťování. Úskalí vodivostních metod.
3. Vodivost materiálů a její fyzikální podstata. Pojem koncentrace a driftové pohyblivosti volných nosičů náboje.
4. Objemová, plošná a povrchová rezistivita materiálu. Definice a vzájemné souvislosti.
5. Metodické problémy měření na polovodičích a jejich řešení. Požadavky na kontakty podle jejich funkce a metody jejich realizace. Pojem a metodika přípravy ohmických kontaktů.
6. Měření rezistivity materiálů na vzorcích pravidelné geometrie. Pojem geometrického faktoru.
7. Základní teorie měření na vzorku polonekonečného objemu a infinitezimálně tenké rovinné vrstvy nekonečné plochy.
8. Měření rezistivity sondovými metodami na reálných vzorcích z výrobní praxe; systém korekčních funkcí, jejich praktický význam a použití s ohledem charakter vzorku a požadovanou přesnost měření.
9. Odpor šíření a rezistivita materiálů � mikronehomogenity, profilování na šikmém výbrusu. Principy bezkontaktních metod měření rezistivity ve výrobní praxi.
10. Hallův jev a jeho specifika u polovodičů. Souvislost Koncentrace volných nosičů náboje a koncentrace dopantů.
11. Metodika měření Hallovy konstanty na vzorcích pravidelné geometrie a metodou van der Pauw. Nežádoucí jevy při hallovských měřeních a možnosti minimalizace jejich vlivu.
12. Nerovnovážné nosiče náboje v polovodičích; pojem, základní parametry a model individuálního chování nerovnovážných nosičů náboje.
13. Chování „balíku“ nerovnovážných nosičů náboje v polovodiči v elektrickém poli; ambipolární pohyblivost a ambipolární difúzní koeficient.
14. Vybrané metody měření parametrů nerovnovážných nosičů náboje.

Literatura

Z: Náhlík J.: Diagnostika materiálů. Skriptum VŠCHT Praha. 1990
Z: Frank H.: Fyzika a technika polovodičů. SNTL, Praha 1990
D: Koblížek V.: Měření základních vlastností elektrotechnických materiálů. Skriptum FEL ČVUT Praha, Praha 1979,
D: Frank H., Šnejdar V.: Principy a vlastosti polovodičových součástek. SNTL, Praha 1976.
D: Runyan W. R.: Semiconductor measurements and Instrumentation. Springer; New York, Berlin 1975

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi