Gäller för: Läsåret 2013/14
Beslutad av: Utbildningsnämnd B
Beslutsdatum: 2013-04-10
Huvudområde: Nanovetenskap.
Obligatorisk för: N4-nf
Valfri för: E4, E4-f, F4, F4-f, F4-nf, N5-hn
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska
Kursen behandlar artificiella material med strukturer på nanometerskalan där elektronernas rörelse är begränsad till två, en eller noll dimensioner. Tyngdpunkten ligger på heterostrukturer av halvledare men även andra lågdimensionella system diskuteras. Koncept och grundläggande teori introduceras med utgångspunkt från kvantmekaniken och fördjupas genom applicering på heterostrukturer. Efter det att kursens föreläsningsdel är klar utför studenten ett projektarbete på forskningsavdelningen under ca 1,5 vecka. Forskningsprojektet redovisas skriftligt och muntligt.
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
- kunna beskriva och förklara fysikaliska fenomen i
lågdimensionella heterostrukturer av halvledare.
- kunna beräkna och förklara grundläggande elektronstruktur
för realistiska heterostrukturer med hjälp av kvantmekaniska
modeller.
- kunna beräkna optiska och transportfysikaliska storheter för
0-, 1- och 2-dimensionella system.
- kunna beskriva tillämpningar av lågdimensionella strukturer
inom bl a fotonik och elektronik.
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
- kunna analysera avancerade experiment och jämföra
resultaten med realistiska beräkningar.
- kunna planera, genomföra och utvärdera ett avancerat
forskningsprojekt.
- kunna skriva välstrukturerade rapporter som sammanfattar,
förklarar och analyserar experimentellt och/eller teoretiskt
arbete.
- kunna presentera egna resultat i ett muntligt föredrag.
- kunna självständigt söka information utöver
kurslitteraturen.
- kunna välja approximationer och modeller utifrån erfarenhet
och kunskap i fysik i vid mening.
Koncept om heterostrukturer och resulterande låg-dimensionella system, såsom kvantbrunnar, nanotrådar och kvantprickar. Kvantfysik applicerat på sådana system. Optiska egenskaper hos lågdimensionella system (övergångsregler, polarisation mm). Transportfysikaliska egenskaper hos 2D och 1D system. Kvantiserad konduktans med Landauer-formalism. Spridningsfenomen i 1D. Komponenter baserade på kvantfenomen och Coulomb-blockad.
Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Skriftligt prov och inlämningsuppgifter. Betygsatt laborations- och projektarbete. Betyget baseras på en sammanvägning av laborationskurs (25%), projektarbete (25%) och sluttentamen (50%).
Förutsatta förkunskaper: (FMFF15 Kvantmekanik och matematiska metoder eller FAFF10 Atom- och kärnfysik med tillämpningar) samt (FFFF01 Elektroniska material eller FFFF05 Fasta tillståndets fysik).
Begränsat antal platser: Nej
Kursansvarig: Mats-Erik Pistol, mats-erik.pistol@ftf.lth.se
Kursansvarig: Carina Fasth, carina.fasth@ftf.lth.se
Hemsida: http://www.ftf.lth.se/courses/fff042