PROGRAMA MAESTRIA EN CIENCIAS ESPECIALIDAD EN MATERIALES
CINVESTAV-UNIDAD QUERÉTARO

FISICA DE SEMICONDUCTORES


Fonones.
· Vibraciones de redes monoatómicas.
· Redes con dos átomos en la celda primitiva.
· Propiedades ópticas en el infrarrojo.
· Modos locales de fonones.
· Momentum de fonones.
· Dispersión inelástica de fotones por fonones de longitud de onda larga.
· Dispersión inelástica de neutrones por fonones.
Movimiento de electrones en sólidos.
· Teorema de Bloch.
· Modelo de Kroning-Penney.
· Modelo del electrón casi libre.
· Modelo del electrón fuertemente ligado: caso de la red cúbica simple.
· Dinámica de partículas cargadas: masa efectiva y cantidad de movimiento.
· Electrones y huecos, condiciones de difracción en las fronteras de las zonas de Brillouin.
· Densidad y ocupación de estados: conductores, dieléctricos y semiconductores.
Bandas en semiconductores
· Semiconductores tipo diamante
· Semiconductores tipo zincblenda
Semiconductores homogéneos.
· Semiconductores considerando diagrama de bandas.
· Estadística de Fermi-Dirac.
· Estadística de semiconductores homogéneos, no degenerados.
· Ley de acción de masas.
· Semiconductores intrínsecos: concentración de portadores libres, conductividad, nivel de Fermi.
· Semiconductores extrínsecos: impurezas hidrogenoides, estadística de impurezas.
· Cálculo del nivel de Fermi, ionización total, parcial. método de Shockley.
· Variación del nivel de Fermi en un semiconductor, con varios niveles en la banda prohibida y dependencia con la temperatura.
· Conductividad en semiconductores extrínsecos.
· Semiconductores inhomogeneos.
Teoría cinética elemental de los procesos de transporte.
· Tiempo de colisión
· Sección eficaz de dispersión y su relación con el tiempo de colisión.
· Conductividad térmica.
· Conductividad eléctrica.
· Autodifusión.
Teoría del transporte utilizando la aproximación del tiempo de relajación.
· Propiedades térmicas y eléctricas de un gas de electrones.
· Dispersión por impurezas en semiconductores no degenerados.
· Dispersión por fonones en semiconductores no degenerados.
· Efecto de electrones "calientes".
· Efectos termoeléctricos.
· Efectos galvanomagnéticos.
Semiconductores en desequilibrio
· Ecuaciones de continuidad, concepto de tiempo de vida.
· Mecanismos de recombinación. la teoría de Shockley-Read.
· Dependencia del tiempo de vida de los portadores de carga en función de la temperatura y de la posición de los centros de atrapamiento dentro de la banda prohibida.
· Definición de centros de atrapamiento o de adherencia y centros de recombinación.
· Generación luminosa de portadores de carga.
· Ecuación de transporte ambipolar.
Teoría de las uniones p-n de los semiconductores.
· Electrostática (conexión entre la estructura de bandas y cantidades electrostáticas. Ecuación de Poisson.).
· Región de carga espacial para uniones abruptas (en equilibrio), para uniones abruptas con polarización directa e inversa.
· Región de carga del espacio para uniones linealmente graduadas.
· Característica capacitancia-voltaje.
· Polarización directa.
· Polarización inversa.
· Ruptura de la unión (ruptura Zener, Avalancha y voltaje de ruptura)

BIBLIOGRAFÍA:
1. Física del Estado Sólido y de Semiconductores,John P. Mckelvey, editorial: Limusa.
2. Introduction to Solid State Physics, Charles Kittel, editorial: Wiley.
3. Physics of Semiconductor Devices, S. M. Sze, editorial: Wiley.