Nanofysik, 6 hp

Nanophysics, 6 credits

TFYM03

Huvudområde

Teknisk fysik Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Plamen Paskov

Studierektor eller motsvarande

Magnus Boman

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 48 h
Rekommenderad självstudietid: 112 h

Tillgänglig för utbytesstudenter

Ja
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort VOF
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Fotonik och kvantteknologi) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Fotonik och kvantteknologi) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska (Fotonik och kvantteknologi) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Fotonik och kvantteknologi) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Fotonik och kvantteknologi) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Fotonik och kvantteknologi) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 9 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram 3 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram (Experimentell fysik) 3 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram (Teoretisk fysik) 3 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V
6MMSN Materials Science and Nanotechnology, masterprogram 3 (HT 2021) 1 3 Engelska Linköping V

Huvudområde

Teknisk fysik, Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

  • Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik
  • Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell
  • Masterprogram i fysik och nanovetenskap
  • Masterprogram i materialvetenskap och nanoteknologi

Särskild information

Kursen får ej ingår samtidigt i examen som TFYA91, TFYY54.

Rekommenderade förkunskaper

Fasta tillståndets fysik.

Lärandemål

Kursen syftar till att ge en introduktion till den halvledarfysik som gäller i nanometerområdet. Kursdeltagarna får en grundläggande förståelse av principer, tillverknings- och karaktäriseringsmetoder, samt tillämpningar av nanovetenskap och nanoteknologi. Efter kursen ska den studerande kunna:

  • definiera fundamentala fysikaliska principer som bestämmer egenskaperna hos halvedarmaterialen och förutsäga effekterna av reducerad dimensionalitet på optiska, electroniska och transportrelaterade i kvantstrukturer
  • beskriva och värdera olika tillverkningsmetoder för nanostrukturer - kvantbrunnar, kvanttrådar och kvantprickar
  • tillämpa mikroskopi och optisk karakteriseringstekniker, utföra analys av erhållna mätdata samt skriva en laborationsrapport på engelska
  • förklara priciperna för nanoelektronik och nanofotonik komponenter och identifiera deras tillämpningsområde

Kursinnehåll

A. Introduktion till nanofysik och nanostrukturer – kvantnaturen i nanovärlden; energibandstruktur hos halvledare och begreppet effektiv massa, fria laddningsbärare och spridningsprocesser, kvantiserade nivåer i kvantbrunnar, kvanttrådar och kvantprickar.

B. Tillverkning och karakterisering av halvledarbaserade nanostrukturer - epitaxiella tekniker för tillväxt av kvantbrunnar, kvanttrådar och kvantprickar; nanoskopi för strukturanalysanalys av halvledarbaserade nanostrukturer; spektroskopiska metoder för karakterisering av kvantiserade elektroniska nivåer; lokal sondspektroskopi.

C. Egenskaper och tillämpningar av halvledarbaserade nanostrukturer –optiska egenskaper av kvantbrunnar, kvanttrådar och kvantprickar - absorption, lågdimensionella excitoner; rekombinationsprocesser; kvanttransport i halvledar heterostrukturer (tvådimensionell dimensionell elektrongas) och i kvanttrådar (ballistisk transport); nanofotonik komponenter - ljusdioder, laserdioder, fotodetektorer och solceller; nanoelektronik komponenter - fälteffekttransistorer med hög mobilitet, tunneldioder , endaelektrontransistor.

Undervisnings- och arbetsformer

Föreläsningar och laborationer. Projektarbete som bygger på en litteraturstudie inom ett delområde inom nanofysik.

Examination

UPG2Projekt2 hpU, 3, 4, 5
LAB1Laborationer1 hpU, G
UPG1Hemuppgifter3 hpU, G

Betygsskala

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

Övrig information

Om undervisnings- och examinationsspråk

Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt". Examinationsspråk relaterar till undervisningsspråk enligt nedan:

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

Plamen Paskov

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 48 h
Rekommenderad självstudietid: 112 h

Kurslitteratur

Ordinarie litteratur

Böcker

  • M. Grundmann, (2010) The Physics of Semiconductors - An Introduction Including Nanophysics and Applications Springer

Kompletterande litteratur

Böcker

  • D. Bimberg, M. Grundmann, N. N. Ledentsov, (1999) Quantum dot heterostructures John Wiley & Sons
  • E. L. Wolf, (2004) Nanophysics and nanotechnology: An introduction to modern concepts in nanoscience Wiley-VCH
Kod Benämning Omfattning Betygsskala
UPG2 Projekt 2 hp U, 3, 4, 5
LAB1 Laborationer 1 hp U, G
UPG1 Hemuppgifter 3 hp U, G

Ordinarie litteratur

Böcker

M. Grundmann, (2010) The Physics of Semiconductors - An Introduction Including Nanophysics and Applications Springer

Kompletterande litteratur

Böcker

D. Bimberg, M. Grundmann, N. N. Ledentsov, (1999) Quantum dot heterostructures John Wiley & Sons
E. L. Wolf, (2004) Nanophysics and nanotechnology: An introduction to modern concepts in nanoscience Wiley-VCH
I = Introducera, U = Undervisa, A = Använda
I U A Moduler Kommentar
1. ÄMNESKUNSKAPER
1.1 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) matematiska och naturvetenskapliga ämnen
X
X
X
UPG1
LAB1
UPG2

                            
1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen
X
X
UPG1
LAB1

                            
1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
X
UPG1
LAB1

                            
1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
X
UPG1

                            
1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete
X
UPG2

                            
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT
2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning
X
X
X
UPG1

                            
2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning
X
X
LAB1
UPG2

                            
2.3 Systemtänkande
X
X
UPG2

                            
2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande
X
X
X
UPG1
LAB1
UPG2

                            
2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande
X
X
UPG1
LAB1
UPG2

                            
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA
3.1 Arbete i grupp
X
X
X
LAB1

                            
3.2 Kommunikation
X
X
X
UPG1
LAB1
UPG2

                            
3.3 Kommunikation på främmande språk
X
X
UPG1
LAB1
UPG2

                            
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
X
UPG2

                            
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
X
LAB1

                            
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
X
UPG2

                            
5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt
X
UPG2

                            
5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt
X
X
UPG2

                            

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.