Karakteriseringstekniker för halvledarmaterial och halvledarkomponenter, 5 hp
Characterization Techniques for Semiconductor Materials and Devices
Kursinformation
Undervisningsspråk: Engelska
Tid då kursen ges: September – November 2025
Undervisningsformat, på campus eller digitalt: Campusundervisning
Rekommenderade förkunskaper
Civilingenjörsutbildning eller motsvarande inom fysik, teknisk fysik, materialvetenskap och teknik, materialkemi, elektroteknik, elektronik.
Kursens mål
Efter genomgången kurs ska studenterna kunna:
- välja tillämpliga karakteriseringstekniker för en speciell uppgift som rör halvledarmaterial och -enheter,
- förstå grundläggande mätprinciper och instrumentfunktioner,
- tolka mätresultat som erhållits från både material- och komponentkarakteriseringsmetoder,
- utforma en uppsättning karakteriseringstekniker för relevanta material/enheter ur både material- och komponentkarakteriseringsperspektiv,
- noggrannhetsanalys av mätresultat,
- rekommendera ytterligare mätmetoder om tillämpligt.
Hur kursen relaterar till mål för examen på forskarnivå
Ett flertal forskningsdiscipliner (”program” på svenska) vid Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten bedriver spetsforskning som använder halvledarmaterial för olika komponenter. Den snabba utvecklingen av energirelaterade och elektroniska tekniker, som neuromorf beräkningar, kvantberäkningar, batterier, solceller, etc. ställer allt högre krav på halvledarmaterial. Den föreslagna kursen med dess innehåll kommer att stödja doktoranderna inom dessa discipliner i arbetet mot sin doktorsexamen.
Karakteriseringsteknikerna som ingår i denna kurs har noggrant valts ut för deras relevans för strukturell och elektrisk analys av halvledarmaterial och komponenter. Istället för att behandla dessa tekniker som fristående ämnen, kommer de att presenteras som sammanlänkade element inom en omfattande ram, från kristallstruktur och atomär sammansättning, till dopning, resistivitet och egenskaper hos övergångar i halvledare. Kursen syftar därför till att ge studenterna en verktygslåda med vanligt förekommande strukturella och elektriska karakteriseringstekniker. Kursen kommer inte att fördjupa sig i varje teknik individuellt, utan betona sambanden mellan dem genom att också täcka tillräckliga grundläggande kunskaper, för att studenterna ska kunna kombinera olika tekniker för specifika uppgifter i sin forskning.
Varje föreläsning i kursen kommer att täcka en specifik teknik, som omfattar grundläggande teorier och praktiska aspekter som är väsentliga för data/resultatanalys och parameterextraktion. Lärarna bestående av experter inom de relevanta områdena kommer att fungera som ett konsultnätverk som studenterna kan använda sig av även efter kursen.
Kursinnehåll
Kursen kommer att behandla de vanligaste strukturella och elektriska karakteriseringsteknikerna för halvledarmaterial och komponenter. Strukturella karakteriseringsmetoder inkluderar röntgendiffraktion (XRD), svep/transmissionselektronmikroskopi (SEM/TEM) och Rutherford Backscattering Spektroskopi (RBS). Elektriska karakteriseringstekniker kommer att täcka resistivitet och Hall-effekter, ström-spänning och kapacitans-spänningsmätningar för p-n och metall-halvledarövergångar.
Undervisning
6 föreläsningar á 3 h.
3 laborationer á 2 h.
Examination
Bestående av tre kompletterande bedömningsdelar:
o Deltagande i alla föreläsningar
o Rapporter för alla labbar
o Skriftlig tentamen
Examinator
Chenyu Wen, chenyu.wen@angstrom.uu.se
Huvudansvarig institution
Institutionen för elektroteknik
Kontaktperson/er
Chenyu Wen, chenyu.wen@angstrom.uu.se
Ansökan
Skicka anmälan till kursen till: Chenyu Wen, chenyu.wen@angstrom.uu.se
Skicka anmälan senast: 20 augusti 2025