Темы курсовых работ, предлагаемых кафедрой физики полупроводников и криоэлектроники студентам 2-го курса

• Нелинейная оптика и самодифракция импульсов лазера в полупроводниковых квантовых точках (проф. В.С. Днепровский, ст.н.с. М.В. Козлова, ст.н.с. А.М. Смирнов, комн. 4-13 КНО)
  Выполняя курсовую работу, вы сможете узнать:
  • что такое квантовая точка;
  • как осуществлен первый эксперимент по нелинейной оптике российским ученым, академиком и будущим президентом Академии Наук СССР С.И. Вавиловым в 1927 году;
  • как можно использовать результаты С.И. Вавилова при изучении резонансного нелинейного поглощения лазерного излучения в полупроводниковых квантовых точках;
  • почему происходит самофокусировка, дефокусировка и самодифракция луча лазера в коллоидном растворе полупроводниковых квантовых точек;
  • почему можно перестраивать длину волны генерации лазера на квантовых точках изменяя их размер (радиус).

• Экситоны в полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах (проф. В.С. Днепровский, ст.н.с. М.В. Козлова, ст.н.с. А.М. Смирнов, комн. 4-13 КНО)
  Выполняя курсовую работу, вы узнаете:
  • что такое экситон, как обнаружить экситонные переходы в полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах;
  • основные свойства полупроводниковых квантовых ям, квантовых проводов и квантовых точек;
  • почему край поглощения двумерной полупроводниковой структуры обусловлен экситонными переходами;
  • какие созданы полупроводниковые приборы, в которых основную роль играют экситонные переходы;
  • почему в квантовых проводах с диэлектрическими барьерами возникают экситоны с большой энергией связи.

• Квантовые точки и примесные атомы как основа наноэлектроники (доц. В.Н. Манцевич, комн. 4-13 КНО)
  

• Электронный транспорт и вычислительные алгоритмы в системах полупроводниковых квантовых точек (доц. В.Н. Манцевич, комн. 4-13 КНО)
  

• Физические явления в полупроводниковых низкоразмерных структурах (доц. И.А. Случинская, проф. А.И. Лебедев, комн. 1-55)
  

• EXAFS-спектроскопия как современный метод структурных исследований (проф. А.И. Лебедев, доц. И.А. Случинская, комн. 1-55)
  Спектроскопия, основанная на изучении тонкой структуры спектров поглощения в рентгеновской области, представляет собой мощный современный метод структурных исследований, широко используемый в физике, химии, материаловедении, биологии, геологии, медицине. В частности, этот метод широко применяется для изучения полупроводников в кристаллическом, аморфном и жидком состояниях, а также полупроводниковых гетероструктур и нанокристаллов. Выполняя курсовую работу, вы узнаете, как проводятся измерения спектров EXAFS на источниках синхротронного излучения и как из этих спектров можно получить информацию об электронной и локальной атомной структуре полупроводников.

• Квантовая алхимия (методы предсказания физических свойств новых материалов) (проф. А.И. Лебедев, комн. 1-55)
  Задача предсказания свойств веществ на основании их химического состава давно привлекает исследователей. В связи с большими успехами в развитии вычислительной техники, методы расчета свойств молекул и кристаллов "из первых принципов" сейчас позволяют получить точность расчета их характеристик, сравнимую с экспериментальной. Выполняя курсовую работу по этой теме, вы сможете познакомиться с этими методами и узнать о возможностях, которые предоставляет современная вычислительная техника для решения задачи предсказания свойств новых материалов.

• Основные направления в разработке солнечных фотопреобразователей (проф. А.Г. Казанский, комн. 2-79)
  Одной из главных проблем, с которой в ближайшем будущем столкнется человечество, будет проблема энергоресурсов и связанная с ней проблема ухудшения экологической обстановки. Решение указанных проблем делает актуальными работы в направлении создания новых возобновляемых источников энергии и, в частности, исследования в области солнечной энергетики. Работа над курсовой позволит получить представление об основных направлениях и перспективах развития солнечной энергетики, основанной на использовании полупроводниковых материалов.

• Солнечные преобразователи на основе органических полупроводников (гл.н.с. А.Г. Казанский, комн. 2-79)
  В последние годы большое внимание привлекает к себе новый класс полупроводниковых материалов -- органические полупроводники. Интерес к органическим полупроводникам связан с широкими возможностями их использования для создания приборов отображения информации (в частности, гибких дисплеев с малой толщиной экрана) и тонкопленочных солнечных элементов на гибких носителях. Работа над курсовой позволит получить представление об основных направлениях и перспективах развития оптоэлектроники, использующих органические полупроводники.

• Особенности прыжковой проводимости неупорядоченных систем на переменном токе (доц. М.А. Ормонт, комн. 2-80)
  Известно, что из частотных зависимостей проводимости можно получить информацию об особенностях механизма переноса носителей заряда в среде. Исследования проводимости неупорядоченных систем (аморфных и легированных полупроводников, проводящих полимеров, гранулированных проводников) дают универсальную степенную частотную зависимость вещественной части проводимости, которая обычно свидетельствует о прыжковом механизме электронного переноса. Для определения характеристик материала из измерений проводимости на переменном токе важную роль приобретает исследование отклонений от универсальности и установление их связи с особенностями механизма переноса и со структурными особенностями материала. Выполнение курсовой работы предусматривает изучение различных механизмов прыжковой проводимости неупорядоченных систем на переменном токе.

• Электрические свойства сверхрешеток (доц. М.А. Ормонт, комн. 2-80)
  Полупроводниковые сверхрешетки -- это структуры, состоящие из повторяющихся полупроводниковых слоев, толщины которых сравнимы с длиной волны де Бройля носителя заряда. Работая над предложенной темой, вы узнаете об эффекте квантования энергии носителя заряда в потенциальной яме, о существовании подзон размерного квантования; поймете, к чему приводит периодичность в расположении потенциальных квантовых ям.

• Проводимость гранулированных структур (доц. М.А. Ормонт, комн. 2-80)
  Работа посвящена знакомству с теорией электронной проводимости гранулированных структур (керметов -- керамических материалов на основе случайной смеси металлической и диэлектрической фаз, нанокомпозитов -- композитных материалов, состоящих из частиц нанометровых размеров, погруженных в диэлектрик, диэлектрический полимер и т.д.). Методы описания таких структур с учетом квантования электронного энергетического спектра и эффектов взаимодействия между электронами сейчас активно развиваются (параллельно с разработкой применений таких структур в наноэлектронике).

• Применение теории протекания к описанию особенностей проводимости неупорядоченных полупроводников (доц. М.А. Ормонт, комн. 2-80)
  Работа посвящена знакомству с современными методами описания протекания тока через случайные среды с беспорядком, не зависящим от времени. В основе такого описания лежит теория протекания (перколяции), которая сейчас широко используется для объяснения возникновения локализованных электронных состояний в неупорядоченных средах и для описания таких процессов, как прыжковая проводимость неупорядоченных полупроводников, аномальная диффузия и т.д.

• Кремниевые фотопреобразователи солнечной энергии с гетеропереходами (ст.н.с. О.Г. Кошелев, комн. 1-74)
  Кремниевые фотопреобразователи солнечной энергии -- основные источники энергии на спутниках Земли. Выполняя курсовую работу, вы познакомитесь с принципом действия таких фотопреобразователей, узнаете, какие физические свойства определяют их эффективность, как влияет на них космическая радиация, каковы перспективы замены традиционных источников энергии (нефти, газа и т.п.) кремниевыми фотопреобразователями.

• Полупроводниковые фотоприемники (ст.н.с. О.Г. Кошелев, комн. 1-74)
  Полупроводниковые фотоприемники широко используются в самых различных областях, в том числе в космической технике. Выполняя курсовую работу по этой теме, вы познакомитесь с принципами действия таких фотоприемников, узнаете, какие физические свойства определяют их характеристики (спектральную чувствительность, быстродействие и т.п.). Вы узнаете также, что исследование фотопроводимости является одним из важнейших методов изучения полупроводников.

• Катодолюминесценция полупроводников и ее применение в науке и технике (доц. М.В. Чукичев, комн. 3-83)
  В курсовой работе предлагается познакомиться с тем, как в полупроводниках возникает люминесценция под действием электронного пучка; чем отличаются друг от друга методы возбуждения люминесценции электронным пучком и пучком света; какую информацию о свойствах полупроводников можно получить, изучая процессы катодолюминесценции. Катодолюминесценция является эффективным методом визуализации информации. На использовании этого явления основана работа многих оптоэлектронных приборов, таких как электронно-лучевые трубки осциллографов, телевизоров, мониторов ЭВМ, лазеры с электронным возбуждением, электронно-оптические преобразователи, приборы ночного видения, электронные микроскопы в катодолюминесцентном режиме и т.п.

• Разработка, изготовление и исследование наноструктур полевых транзисторов с каналом-нанопроводом (ст.н.с. В.А. Крупенин, комн. Ц-49а)
  

• Разработка, изготовление и исследование наноструктур одноэлектронных транзисторов на основе кремния на изоляторе (ст.н.с. В.А. Крупенин, комн. Ц-49а)
  

• Экспериментальное и теоретическое исследование полевых и наномеханических сенсоров (ст.н.с. В.А. Крупенин, комн. Ц-49а)
  

• Изучение принципов работы сканирующего туннельного микроскопа. Измерение локальных вольт-амперных характеристик (А.С. Трифонов, комн. Ц-49а)
  

• Изучение принципов работы атомно-силового микроскопа. Получение изображений наноструктур в контактном и бесконтактном режимах (А.С. Трифонов, комн. Ц-49а)
  

• Молекулярные элементы наноэлектроники: возможные методы создания и возможности применения (ст.н.с. Е.С. Солдатов, комн. 2-56)
  

• Возможности использования дискретности электрического заряда для построения наноэлектронных устройств нового поколения (ст.н.с. Е.С. Солдатов, комн. 2-56)
  

• Особенности экспериментального исследования структурных и электрофизических характеристик молекулярных наноструктур (ст.н.с. Е.С. Солдатов, комн. 2-56)
  

• Разработка и исследование ВТСП проводников 3 го поколения на гибких нитевидных подложках (проф. О.В. Снигирев, комн. 3-79)
  

• Исследование путей построения системы определения углового положения оси вращения сферического сверхпроводящего ротора криогенного гироскопа на базе СКВИД-магнитометров (проф. О.В. Снигирев, комн. 3-79)