Kvantstrukturer: fotonik och transport, 6 hp

Quantum Structures: Photonics and Transport, 6 credits

TFYA91

Kursen är nedlagd.
Alla nedanstående kurstillfällen är inställda.

Huvudområde

Teknisk fysik Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Fredrik Karlsson

Studierektor eller motsvarande

Magnus Boman

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 54 h
Rekommenderad självstudietid: 106 h

Tillgänglig för utbytesstudenter

Ja
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort VOF Obs!
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Material- och nanofysik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Teori, modellering och visualisering) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Material- och nanofysik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Teori, modellering och visualisering) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska (Material- och nanofysik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska (Teori, modellering och visualisering) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Material- och nanofysik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Teori, modellering och visualisering) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Material- och nanofysik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Teori, modellering och visualisering) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Material- och nanofysik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Teori, modellering och visualisering) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram 3 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram (Experimentell fysik) 3 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram (Teoretisk fysik) 3 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD
6MMSN Materials Science and Nanotechnology, masterprogram 3 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V INSTÄLLD

Huvudområde

Teknisk fysik, Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

  • Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik
  • Materials Science and Nanotechnology, masterprogram
  • Fysik och nanovetenskap, masterprogram
  • Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell

Särskild information

Kursen är inställd 2018.

Förkunskapskrav

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Materiefysik (del 1), Kvantmekanik

Lärandemål

Efter genomgången kurs skall studenten kunna
• redogöra för optiska, elektriska och transportrelaterade egenskaper hos kvantstrukturer
• redogöra för kristallstrukturer, bandmodeller, dopning samt dopningens effekt på olika
egenskaper hos kvantstrukturer
• redogöra för effekter av den reducerade dimensionaliteten hos en kvantstruktur
• redogöra för principerna för kvantkomponenter för kontroll och mätning av enskilda
elektroner och fotoner
• beräkna parametrar som t. ex. laddningsbärarkoncentration, Fermi-nivå, dopningsnivå samt
kvanttillstånd från givna mätdata
• demonstrera förmåga att självständigt välja och använda adekvata beräkningsmetoder och
approximationer för att bestämma dopningsegenskaper och kvantiseringseffekter i
kvantstrukturer
• använda optiska karakteriseringsmetoder för kvantstrukturer vid cryo-temperatur
• skriva en laborationsrapport på engelska med en analys av mätdata och värdering av
felkällor
• självständigt tillgodogöra sig väsentlig information, tolka resultat samt göra en analys av

Kursinnehåll

Kursen syftar till att förmedla en grundläggande förståelse för fundamentala egenskaper och
karakteristika hos kvantstrukturer, samt hur dessa egenskaper kan utnyttjas för tillämpningar inom
fotonik, elektronik samt framtida kvanttekniker. I kursen ges också en beskrivning av de viktigaste
metoderna för att framställa, karaktärisera och modellera epitaxiella kvantstrukturer. Kursen syftar
till att ge en förståelse för effekten av att reducera dimensionaliteten hos halvledarstrukturer; från 3-
dimensionell bulk, via 2- och 1-dimensionella kvantbrunnar och kvanttrådar, till 0-dimensionella
kvantprickar.

 

• Metoder för tillverkning av epitaxiella kvantstrukturer och heterostrukturer

• Defekter i halvledare, effektiv mass-modellen

• Modeller för energiband och kvantiserade nivåer i defekter, kvantbrunnar, kvanttrådar och

kvantprickar

• Inre spänningar och elektriska fält i heterostrukturer

• Fördelningsfunktioner för elektroner och hål, tillståndstäthet, dopning

• Transportegenskaper och spridningsprocesser i lågdimensionella system, inklusive resonant

tunneling och kvantiserad konduktans och den kvantiserade Hall-effekten

• Optiska egenskaper, absorption, lågdimensionella excitoner

• Rekombinationsprocesser, Purcell-effekten och kvantelektrodynamik

• Koncept för kontroll och mätning av enstaka elektroner och fotoner

• Tillämpningar och potentiella tillämpningar av kvantstrukturer

 

Laborationer:

• Absorption och rekombination i kvantstrukturer, strålande processer och

luminiscensbaserade spektroskopimetoder.

• Numeriska metoder för modellering av kvantiserade tillstånd och bandstruktur.

Undervisnings- och arbetsformer

Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, lektioner och laborationer. Lektionerna avser
huvudsakligen problemlösning, men även i viss utsträckning demonstrationer av forskningsfaciliteter.
Laborationerna behandlar moderna metoder för karakterisering och modellering av
kvantstrukturer.

Examination

LAB1Laborationskurs2 hpU, G
TEN1En skriftlig tentamen4 hpU, 3, 4, 5

Betygsskala

Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5

Övrig information

Om undervisningsspråk

Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt".

  • Observera att även om undervisningsspråk är svenska kan delar av kursen ges på engelska.
  • Om undervisningsspråk är Svenska/Engelska kan kursen i sin helhet ges på engelska vid behov.
  • Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. 

Övrigt

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt. 

Institution

Institutionen för fysik, kemi och biologi

Studierektor eller motsvarande

Magnus Boman

Examinator

Fredrik Karlsson

Kurshemsida och andra länkar

http://www.ifm.liu.se/undergrad/fysikgtu/coursepage.html?selection=all&sort=kk

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 54 h
Rekommenderad självstudietid: 106 h

Kurslitteratur

Böcker

  • Davies, John H, Davies, John H, (2009) The physics of low-dimensional semiconductors : an introduction
    ISBN: 9780521481489, 9780521484916

Artiklar

  • H. L. Stormer, The quantized Hall effect Science 220/1983/1241

Övrigt

  • Utdelat material, forskningsartiklar
Kod Benämning Omfattning Betygsskala
LAB1 Laborationskurs 2 hp U, G
TEN1 En skriftlig tentamen 4 hp U, 3, 4, 5

Böcker

Davies, John H, Davies, John H, (2009) The physics of low-dimensional semiconductors : an introduction

ISBN: 9780521481489, 9780521484916

Artiklar

H. L. Stormer, The quantized Hall effect Science 220/1983/1241

Övrigt

Utdelat material, forskningsartiklar
I = Introducera, U = Undervisa, A = Använda
I U A Moduler Kommentar
1. ÄMNESKUNSKAPER
1.1 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) matematiska och naturvetenskapliga ämnen

                            
1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen

                            
1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen

                            
1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen

                            
1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete

                            
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT
2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning

                            
2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning

                            
2.3 Systemtänkande

                            
2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande

                            
2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande

                            
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA
3.1 Arbete i grupp

                            
3.2 Kommunikation

                            
3.3 Kommunikation på främmande språk

                            
4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling

                            
4.2 Företags- och affärsmässiga villkor

                            
4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system

                            
4.4 Att konstruera produkter och system

                            
4.5 Att realisera produkter och system

                            
4.6 Att ta i drift och använda produkter och system

                            
5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling

                            
5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling

                            
5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt

                            
5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt

                            
5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt

                            

Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida.

Det finns inga filer att visa.