OPISY KURSÓW/PRZEDMIOTÓW:
Kod kursu/przedmiotu
ETD 9219
Tytuł kursu/przedmiotu
METODY DIAGNOSTYCZNE 2
Imię, nazwisko i tytuł/stopień prowadzącego
Danuta Kaczmarek, dr hab. inż., prof. nadzw. PWr
Imiona, nazwiska oraz tytuły członków zespołu dydaktycznego
Maria Dąbrowska-Szata, dr hab. inż.
Janusz Kozłowski, dr inż.
Forma zaliczenia kursu
Forma kursu
Wykład
Tygodniowa
liczba godzin
Forma
zaliczenia
-
Ćwiczenia Laboratorium Projekt
2
-
Seminarium
-
-
Liczba
punktów
3
kolokwium
Wymagania wstępne
Wykłady z Metod Diagnostyki: powierzchni, strukturalnej i optycznej
Krótki opis zawartości całego kursu
W ramach ćwiczeń realizowane są metody stosowane w mikroelektronice do charakteryzacji
powierzchni ciała stałego, struktury, składu materiałowego oraz właściwości optycznych.
Będą zastosowane, między innymi : spektroskopia głębokich poziomów (DLTS), analiza
strukturalna warstw mono i polikrystalicznych stosowanych w mikroelektronice, elektronowy
mikroskop skaningowy (SEM), metoda fotokonduktacyjna i metoda transmisji swiatła.
Wykład (podać z dokładnością do 2 godzin)
Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych
-
Liczba godzin
Ćwiczenia - zawartość tematyczna
1. Wprowadzenie do zajęć – przegląd właściwości materiałów i metod diagnostyki
2. Badanie głębokich poziomów w strukturach AIIIBV z wykorzystaniem metody DLTS
3. Badanie defektów punktowych i rozciągłych w strukturach AIIIBV za pomocą
elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM)
4. Analiza składu materiałowego za pomocą sygnału BSE w modzie COMPO w SEM
5. Analiza artefaktów występujących w SEM i metody ich usuwania
6. Identyfikacja fazowa polikrystalicznych warstw sensorowych
7. Określanie parametrów strukturalnych warstw polikrystalicznych
8. Charakteryzacja warstw epitaksjalnych i studni kwantowych na podstawie krzywych
odbić
9. Analiza struktury warstw epitaksjalnych na podstawie map węzłów sieci odwrotnej
kryształu
10. Opis struktury szerokopasmowych półprzewodników stosowanych w "niebieskiej
optoelektronice"
11. Określenie wpływu temperatury na formowanie struktury krystalicznej tlenków
12. Analiza właściwości optycznych materiałów na podstawie pomiarów transmisji światła
13. Analiza struktury pasmowej cienkich warstw na podstawie pomiarów optycznych
14. Określenie właściwości złącza tlenek metalu-półprzewodnik na podstawie metody
fotokonduktancyjnej
15. Kolokwium
Laboratorium, projekt - zawartość tematyczna
Materiał do samodzielnego opracowania
-
Literatura podstawowa
Szaynok, Kuźmiński, Podstawy fizyki powierzchni półprzewodników, WNT, Warszawa,
2000
Szuber, Metody powierzchniowe w nanotechnologii półprzewodników, 2002
Bojarski, Cigła, Stróż, Surowiec, Krystalografia – podręcznik wspomagany komputerowo,
PWN, Warszawa, 1998
Kozłowski J., Własności strukturalne związków (Ga,Al,In)N przeznaczonych do konstrukcji
przyrządów elektroniki wysokotemperaturowej, Raport nr 19, Politechnika Wrocławska, 2001
Misiewicz, Podstawy optyki ciała stałego, Oficyna Wydawnicza Politech. Wrocł., 1996
Schroder D., Semiconductor material and device characterization, J. Wiley & Sons,
INC., USA, 1998
Literatura uzupełniająca
Oleś A., Metody doświadczalne w fizyce ciała stałego, 1998
Hummel , Właściwości elektroniczne materiałów, Springer-Verlag, New York, 1985
PC-MRD Software for the Materials Research Diffractometer – User Guide – Philips
Analytical X-Ray 1999
Warunki zaliczenia
Kolokwium
DESCRIPTION OF THE COURSES:
Course code
ETD 9219
Course title
DIAGNOSTICS METHODS 2
Supervising course lecturer
Danuta Kaczmarek, PhD, DSc, Prof.
Other course lecturers
Maria Dąbrowska-Szata, PhD, DSc
Janusz Kozłowski, PhD
Course structure
Course form
Lecture
Number of
hours /week
Form of the
course
completion
-
Classes
Laboratory
Project
Seminar
2
-
-
-
Number
of
credits
3
test
Prerequisites
Course description
The methods applied in microelectronics for characterisation of solid surface, structure,
material composition and its optical properties are practised within the course. Among the
others, the students will be instructed in deep level spectroscopy (DLTS), structural
characterization of the mono and polycrystal layers applied in microelectronics, scanning
electron microscope (SEM), photoconduction method and transmission of light method.
Lecture
Particular lectures contents
Number of
hours
Classes, - the contents
1. Introduction to exercises - survey of material properties and diagnostics methods
2. Investigation of deep levels in AIIIBV semiconductors structure by means of deep level
spectroscopy (DLTS)
3. Investigation of poin and extended defects in AIIIBV semiconductors structures by
means of scanning electron microscopy (SEM)
4. Analysis of material composition with BSE signal in COMPO mode with SEM
5. Analysis of artefacts occurring in SEM and the methods of their elimination
6. Phase identification of the polycrystal sensors layers
7. Structural parameters determination of the polycrystal layers
8. Characterization of the epitaxial layers and quantum wells on the basis of the
rocking curves
9. Structural analysis of the epitaxial layers on the basis of the reciprocal space maps
10. Structure description of the wide-gap semiconductors applied in “blue optoelectronics”
11. Evaluation of temperature effect on the forming of crystalline structure of oxides
12. Analysis of optical properties of materials based on the measurements of
light transmission.
13. Analysis of band structure of thin films based on optical measurements
14. Estimation of the properties of semiconductor - metallic oxide interface based on
photoconduction method
15. Test (colloquium)
Laboratory, project – the contents
Material for self preparation
Core literature
Szaynok, Kuźmiński, „Elements of semiconductor surface physics”, WNT, Warszawa, 2000
Szuber, Surface methods in semiconductor nanotechnology, 2002
Bojarski, Gigla, Stróż, Surowiec, Crystallography – Handbook supported by computer, PWN
Warszawa 1999
Kozłowski J., Properties of the (Ga,Al.,In)N compounds used in manufacturing of the hightemperature electronic devices, Raport nr 19, University of Technology, Wrocław 2001
Misiewicz, Elements of solid state optics, Oficyna Wydawnicza Politech. Wrocł., 1996
Schroder D., Semiconductor material and device characterization, J. Wiley & Sons,
INC., USA, 1998
Additional literature
Oleś A., Experimental methods in solid state physics, 1998
Hummel , Electronic properties of materials, Springer-Verlag, New York, 1985
PC-MRD Software for the Materials Research Diffractometer – User Guide – Philips
Analytical X-Ray 1999.
Conditions for course credition
Test