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Am Ende der Vorlesung sollen die Studierenden

• die wesentlichen Arten und grundlegenden Eigenschaften von Halbleitern kennen,
• die wesentlichen mathematischen und physikalischen Prinzipien der Festkörperphysik zur Lösung von Problemstellungen der Halbleiterphysik anwenden können,
• zu Fragestellungen der Halbleiterphysik und -technologie die relevanten physikalischen Eigenschaften von Materialien und Strukturen identifizieren, und
• die wichtigsten numerischen und experimentellen Methoden und Verfahren zur Modellierung und Untersuchung von Halbleitern kennen.

Die Physik der Halbleiter bildet die Grundlage fast aller modernen digitalen und optischen Technologien. Mikroelektronik, Leistungselektronik, Optische Messtechnik, Photovoltaik und Kommunikationstechnik basieren auf Halbleitern. Unter der Voraussetzung grundlegender Kenntnisse der Festkörperphysik, werden wir deren Anwendung auf Halbleiter erarbeiten.

1. Wiederholung / Erweiterung Festkörperphysik
1. Elektronen in Kristallen
2. Ladungstransport
2. Halbleiter Grundlagen
1. Bindung und Orbitale
2. Bandstrukturen
3. Effekte mechanischer Spannungen
3. Optische Eigenschaften
1. Lichtausbreitung in Medien
2. Interband Übergänge
3. Exzitonen
4. Polaritonen
4. Heterostrukturen
1. Grundlagen und Bänderanordnung
2. Dotierte Heterostrukturen
3. Quantenfilme
4. Quantenpunkte
5. Halbleiterlaser
1. Optische Emission
2. Heterostrukturlaser

Vortrag auf Tablet-PC, Notizen als PDF in OLAT. Umsetzung numerischer Methoden während der VO durch die Studierenden.

Schriftlich, als Literaturausarbeitung oder kleines Programmierprojekt.

• Gross & Marx, Festkörperphysik, Oldenbourg / DeGruyter
• Grundmann, The Physics of Semiconductors, Springer
• Hamaguchi, Basic Semiconductor Physics, Springer
• Yu & Cardona, Fundamentals of Semiconductors, Springer

Festkörperphysik