Halvledarfysik
Semiconductor Physics

FFFN30, 7.5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)

Gäller för: 2025/26
Fakultet: Lunds tekniska högskola
Beslutad av: Programledning N
Beslutsdatum: 2025-04-10
Ikraftträdande: 2025-05-05

Allmänna uppgifter

Huvudområde: Nanovetenskap Fördjupning: Avancerad nivå, kurs/er som inte kan klassificeras
Obligatorisk för: MNAV1
Valfri för: E4-is, F4, F4-nf, F4-es, MFOT1, N4-nf, N4-hn, N4-es
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska

Syfte

Kursens övergripande mål är att ge fördjupade kunskaper om de grundläggande fysikaliska principer som behövs för att förstå halvledarkomponenter och deras funktion.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• kunna redogöra för grundläggande teorier, antaganden och modeller inom halvledarfysiken
• kunna redogöra för centrala halvledarkomponenters funktion med utgångspunkt från bakomliggande fysikaliska principer
• kunna relatera komponenters prestanda till materialegenskaper och design

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• kunna simulera och analysera komponenter och sammanfatta resultaten.
• kunna lösa uppgifter och i skriftlig form tydligt och strukturerat redogöra för lösningarna
• baserat på litteratur kunna sammanställa en presentation riktad till andra studenter på kursen
• kunna ge exempel på några relevanta samhälleliga aspekter av halvledarkomponenter och halvledarindustri

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• muntligt kunna argumentera, använda relevanta begrepp och dra slutsatser i en vetenskaplig diskussion

Kursinnehåll

Kursen behandlar grundläggande fysikalisk teori för halvledare:

• bandstruktur, intrinsiska och extrinsiska halvledare - laddningsbärarkoncentrationer och transportfenomen
• icke-jämvikt i halvledare: excitations- och rekombinationsmekanismer, injektion av laddningsbärare
• förståelse för viktiga parametrar hos halvledarmaterial
• egenskaper och funktion hos komponenter som exempelvis pn-övergångar, metall-halvledarövergångar, transistorer och solceller.

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning:

Examination sker genom en muntlig dugga och sedan en skriftlig tentamen. Examination sker även i form av projektarbete och laborationer under kursens gång.

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Moduler
Kod: 0123. Benämning: Laborationer.
Antal högskolepoäng: 1.5. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: redovisning under laborationernas gång
Kod: 0223. Benämning: Skriftlig och muntlig tentamen.
Antal högskolepoäng: 5.0. Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5). Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen i sal. Muntlig dugga.
Kod: 0323. Benämning: Projekt.
Antal högskolepoäng: 1.0. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: Muntlig presentation av utvald litteratur

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Kunskaper i fasta tillståndets fysik inklusive introduktion till halvledare och pn-övergången motsvarande FFFF05 Fasta tillståndets fysik, FFFF01 Elektroniska material eller ESSF20 Komponentfysik.
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: FFF021

Kurslitteratur

• Sze, S M and Lee, M: Semiconductor Devices - Physics and Technology. Vi kommer att använda tredje utgåvan. Tidigare utgåvor kommer att fungera bra för det mesta.
• Utdelat material (anteckningar samt labhandledningar).

Kontaktinfo

Kursansvarig: Carina Fasth, carina.fasth@ftf.lth.se
Kursansvarig: Dan Hessman, dan.hessman@ftf.lth.se
Examinator: Carina Fasth, carina.fasth@ftf.lth.se
Examinator: Dan Hessman, dan.hessman@ftf.lth.se
Hemsida: https://canvas.education.lu.se/courses/12004