FC2004 Úvod do studia pevných látek a polovodiče

Pedagogická fakulta
jaro 2019
Rozsah
3/0/0. 12 hodin. 4 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Jan Čech, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Lukáš Pawera (přednášející)
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Vladislav Navrátil, CSc. (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Rozvrh seminárních/paralelních skupin
FC2004/Kombi01: Pá 8. 3. 13:00–15:50 laboratoř 85, Pá 22. 3. 13:00–15:50 laboratoř 85, Pá 3. 5. 13:00–15:50 laboratoř 85, Pá 10. 5. 13:00–15:50 laboratoř 85, J. Čech, L. Pawera, P. Sládek
FC2004/Prez01: Po 10:00–12:50 učebna 3, J. Čech, V. Navrátil, L. Pawera, P. Sládek
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je získání přehledných vědomostí o tématu struktura a vlastnosti pevných látek a polovodiče na vysokoškolské úrovni. Důraz je kladen na logickou stavbu této vědní disciplíny a na získání znalostí a dovedností, potřebných pro následnou výuku o struktuře a vlastnostech pevných látek s navazující transformací do výuky fyziky na základní škole Z těchto důvodů je do přednášky zařazeno větší množství myšlenkových pokusů a zdůrazněn vztah probírané látky k praxi, přírodě, domácnosti, technickým aplikacím apod. Cíle: Vědomosti: Ucelený přehled vědomostí o tématu pevné látky a polovodiče s důrazem na vztah probírané látky k praxi, přírodě, domácnosti, technickým aplikacím apod. Dovednosti: Dokázat identifikovat principy přírodních dějů a technických aplikací. Provést dostatečnou aproximaci na bázi základních fyzikálních zákonů a provést následné výpočty jednoduchých aplikačních příkladů. Znát jednoduché pokusy a vztah probírané látky k praktickým aplikacím. Dokázat provádět kvalifikovaný odhad hodnot. Postoje: Osvojit si hodnoty objektivity a významu vědecké práce.
Výstupy z učení
Po absolvování předmětu by měl student vědět a umět:  Základní zákony tematického okruhu struktura a vlastnosti pevných látek a polovodiče.  Popsat jednoduché myšlenkové pokusy a vztah probírané látky k praktickým aplikacím.  Provádět výpočty jednoduchých aplikačních příkladů.  Dokáže fyzikálně interpretovat principy aplikací na bázi polovodičů vyskytujících se v běžném životě.
Osnova
  • 1. Struktura pevných látek. Monokrystaly. 2. Poruchy v pevných látkách. 3. Mechanické vlastnosti pevných látek. 4. Kmity mříže a měrná tepelná kapacita pevných látek. 5. Pásová teorie pevných látek. 6. Optické vlastnosti pevných látek. 7. Elektrické vlastnosti pevných látek. 8. Magnetické vlastnosti pevných látek. 9. Vlastní a příměsové polovodiče. Elektrony a díry, hustota stavů v dovolených pásech, transportní jevy v polovodičích. 10. Fotoelektrické vlastnosti polovodičů. 11. Kontakt kov-polovodič, Schottkyho dioda, P-N přechod, voltampérová charakteristika. 12. Základní technologie přípravy polovodičů a součástek. Základní polovodičové prvky.
Literatura
    povinná literatura
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. Translated by Petr Dub - Miroslav Černý - Jiří Komrska - Michal Lenc - Bohum. Druhé přepracované vydán. Brno: VUTIUM, 2013, x, 1248. ISBN 9788021441231. info
    neurčeno
  • KITTEL, Charles. Introduction to solid state physics. 6th ed. New York: John Wiley & Sons, 1986, 646 s. ISBN 0471874744. info
  • BANÍK, Ivan a Rastislav BANÍK. Polovodiče v obrazových úlohách. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 223 s. info
  • KITTEL, Charles. Úvod do fyziky pevných látek. 1. vyd. Praha: Academia, 1985, 598 s. URL info
  • FRANK, Helmar a Václav ŠNEJDAR. Principy a vlastnosti polovodičových součástek. Vyd. 1. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1976, 487 s. URL info
  • DEKKER, Adrianus J. Fyzika pevných látek. Translated by Martin Černohorský. Praha: Academia, nakladatelství Československé akademie věd, 1966, 543 s. info
  • DRAGOUN, Zdeněk a Karel ŠMIROUS. Polovodiče. 1. vyd. Praha: SNTL, 1959, 230 s. URL info
Výukové metody
přednáška
Metody hodnocení
ústní zkouška
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2018, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.