Moodle FEL ČVUT
Fyzika pevných látek
B242 - Letní 2024/2025
Fyzika pevných látek - A8B34SST
| Kredity | 4 |
| Semestry | letní |
| Zakončení | Zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 3P+1C |
Anotace
Předmět, který je zaměřen na fyziku pevných látek, doplňuje partie statistické fyziky a dále seznamuje se základními
vlastnostmi materiálů užívaných v elektronice, zejména polovodičů.
vlastnostmi materiálů užívaných v elektronice, zejména polovodičů.
Cíle studia
None
Osnovy přednášek
1. Základy statistické fyziky, Liouvillův teorém. Gibbsovo rozdělení.
2. Termodynamické potenciály: entalpie, volná energie, chhemický potenciál, entropie a pravděpodobnost.
3. Statistická rozdělení: Maxwell-Boltzmannovo rozdělení, Fermiho-Diracovo a Boseho-Einsteinovo.
4. Pojem pevné a kondenzované látky a jejich popis; krystaly. Klasifikace krystalů, reciproká mřížka.
5. Dynamické vlastnosti kryst. mřížky; měrná tepla.
6. Defekty kryst. mřížky; bodové poruchy, dislokace; vlastnosti povrchů, nanokrystaly.
7. Charakter a druhy vazeb v krystalech; van der Waalsovy krystaly. Iontové a kovalentní krystaly.
8. Pásová struktura pevných látek. Polovodiče, efektivní hmotnost, hustota stavů.
9. Polovodič v termodynamické rovnováze. Elektrony a díry. Výpočet polohy Fermiho hladiny
10. Transportní jevy v polovodičích, srážkové mechanismy.
11. Elektrony a díry v nerovnováze, generace a rekombinace nositelů náboje.
12. Elektrická vodivost dielektrik, elektrická pevnost a průraz vlastní a tepelný. Polarizace dielektrik ve střídavém
poli, komplexní permitivita a ztrátový činitel, feroelektrika, pyroelektrika, piezoelektrika.
13. Kovy, Fermiho plyn volných elektronů, Fermiho plochy. Magnetické jevy v látkách a jejich podstata, látky dia-,
para-, fero-, feri-, antifero- magnetické.
14. Optické vlastnosti pevných látek, luminiscence.
2. Termodynamické potenciály: entalpie, volná energie, chhemický potenciál, entropie a pravděpodobnost.
3. Statistická rozdělení: Maxwell-Boltzmannovo rozdělení, Fermiho-Diracovo a Boseho-Einsteinovo.
4. Pojem pevné a kondenzované látky a jejich popis; krystaly. Klasifikace krystalů, reciproká mřížka.
5. Dynamické vlastnosti kryst. mřížky; měrná tepla.
6. Defekty kryst. mřížky; bodové poruchy, dislokace; vlastnosti povrchů, nanokrystaly.
7. Charakter a druhy vazeb v krystalech; van der Waalsovy krystaly. Iontové a kovalentní krystaly.
8. Pásová struktura pevných látek. Polovodiče, efektivní hmotnost, hustota stavů.
9. Polovodič v termodynamické rovnováze. Elektrony a díry. Výpočet polohy Fermiho hladiny
10. Transportní jevy v polovodičích, srážkové mechanismy.
11. Elektrony a díry v nerovnováze, generace a rekombinace nositelů náboje.
12. Elektrická vodivost dielektrik, elektrická pevnost a průraz vlastní a tepelný. Polarizace dielektrik ve střídavém
poli, komplexní permitivita a ztrátový činitel, feroelektrika, pyroelektrika, piezoelektrika.
13. Kovy, Fermiho plyn volných elektronů, Fermiho plochy. Magnetické jevy v látkách a jejich podstata, látky dia-,
para-, fero-, feri-, antifero- magnetické.
14. Optické vlastnosti pevných látek, luminiscence.
Osnovy cvičení
None
Literatura
1. Ch. Kittel: Introduction to Solid State Physics, 8th ed., Wiley 2005
2. K. F. Brennan: The Physics of Semiconductors, Cambridge University Press 1999
2. K. F. Brennan: The Physics of Semiconductors, Cambridge University Press 1999
Požadavky
PHY2, PHY1, MCM,MC1, LAG.