This course presents in-depth discussion and analysis of pn junction and metal-semiconductor contacts including equilibrium behavior, current and capacitance responses under bias, breakdown, non-rectifying behavior, and surface effect. You'll work through sophisticated analysis and application to electronic devices.
At the end of this course learners will be able to:
1. Analyze pn junction at equilibrium and under bias, capacitance and current characteristics, and breakdown behavior
2. Analyze metal-semiconductor contact at equilibrium and under bias, capacitance and current characteristics, non-rectifying contact and surface effects
このコースはSemiconductor Devices の専門講座に属します。
Diode - pn Junction and Metal Semiconductor Contact
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シラバス - 本コースの学習内容
週
15時間で修了
PN Junction at Equilibrium
In this module, we look at pn junction in equilibrium. Topics include: Device structure for pn junction, Energy band diagram at equilibrium for pn junction, Depletion approximation for step junction, Poisson's equation for step junction, Energy band diagram of pn step junction, Beyond depletion approximation, Poisson's equation, Energy band diagram for linearly graded junction, Energy band diagram for heterojunction, and Effect of band alignment for heterojunction.
5件のビデオ （合計50分）, 2 readings, 2 quizzes
5件のビデオ
PN Junction at Equilibrium12 分
Step Junction14 分
Linearly Graded Junction7 分
Heterojunction11 分
2件の学習用教材
Module Topics2 分
Materials and Constants10 分
1の練習問題
Homework #1
週
24時間で修了
PN Junction Under Bias
In this module on pn junction under bias, we will cover the following topics: Energy band diagram of pn junction under bias, Capacitance-voltage characteristics, Impact ionization, Avalanche breakdown, Avalanche breakdown voltages, Tunneling current, Zener breakdown, Energy band diagram of pn junction under forward bias, Continuity equation, Boundary conditions, Ideal diode equation, Long- and short-base diodes, Recombination and generation in depletion region, Non-ideal current, Effect of band alignment, and Diffusion and thermionic emission currents.
7件のビデオ （合計79分）, 2 readings, 1 quiz
7件のビデオ
Avalanche Breakdown16 分
Avalanche and Zener Breakdown13 分
PN Junction Under Forward Bias10 分
Ideal Diode Equation14 分
Non-Ideal Behavior6 分
Current in Heterojunction7 分
2件の学習用教材
Module Topics2 分
Materials and Constants10 分
1の練習問題
Homework #2
週
34時間で修了
Metal-Semiconductor Contact
In this module on metal semiconductor contacts, we will cover the following topics: Device structure, Equilibrium energy band diagram, Electrostatic analysis, Energy band diagram under bias, Capacitance-voltage characteristics, Image charge, Dependence of barrier height on electric field, Energy band diagram of Schottky contact under bias, Thermionic emission current, Ohmic contact by heavy doping in semiconductor, Ohmic contact by low metal work function, Surface states, Fermi level pinning.
6件のビデオ （合計58分）, 2 readings, 2 quizzes
6件のビデオ
Schottky Contact Under Bias8 分
Schottky Barrier Lowering7 分
Current in Schottky Contact13 分
Ohmic Contact9 分
Surface States and Fermi Level Pinning8 分
2件の学習用教材
Module Topics2 分
Materials and Constants10 分
1の練習問題
Homework #3
週
43時間で修了
Optoelectronic Devices
In this module on LEDs, we will cover the follow topics: Basic operating principles of LEDs, Survey of LEDs, Blue LED and solid state lighting, Basic principle of semiconductor laser, Condition for net stimulated emission, Types of semiconductor laser, Photodiode, Avalanche photodiode, Solar cell operating principle, and I-V characteristics and power output.
4件のビデオ （合計46分）, 2 readings, 1 quiz
2件の学習用教材
Module Topics2 分
Materials and Constants10 分
1の練習問題
Homework #4
講師
Wounjhang Park
ProfessorElectrical, Computer, and Energy Engineering
学位の取得に向けて始めましょう
この コース は コロラド大学ボルダー校（University of Colorado Boulder） の100%オンラインの Master of Science in Electrical Engineering の一部です。
今日オープンコースまたはスペシャライゼーションを開始して、iMBAの教職員が行っているコースと自分のペースで割り当てられた課題をご覧ください。コースを修了すると、LinkedInや履歴書に掲載できる修了証が発行されます。
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コロラド大学ボルダー校（University of Colorado Boulder）について
CU-Boulder is a dynamic community of scholars and learners on one of the most spectacular college campuses in the country. As one of 34 U.S. public institutions in the prestigious Association of American Universities (AAU), we have a proud tradition of academic excellence, with five Nobel laureates and more than 50 members of prestigious academic academies.
Semiconductor Devicesの専門講座について
This Semiconductor Devices specialization is designed to be a deep dive into the fundamentals of the electronic devices that form the backbone of our current integrated circuits technology. You will gain valuable experience in semiconductor physics, pn junctions, metal-semiconductor contacts, bipolar junction transistors, metal-oxide-semiconductor (MOS) devices, and MOS field effect transistors.
Specialization Learning Outcomes:
*Learn fundamental mechanisms of electrical conduction in semiconductors
*Understand operating principles of basic electronic devices including pn junction, metal-semiconductor contact, bipolar junction transistors and field effect transistors
*Analyze and evaluate the performance of basic electronic devices
*Prepare for further analysis of electronic and photonic devices based on semiconductors
よくある質問
いつ講座や課題にアクセスできるようになりますか？
修了証に登録すると、すべてのビデオ、テスト、およびプログラミング課題（該当する場合）にアクセスできます。ピアレビュー課題は、セッションが開始してからのみ、提出およびレビューできます。購入せずにコースを検討することを選択する場合、特定の課題にアクセスすることはできません。
この専門講座をサブスクライブすると何を行うことができるようになりますか？
コースに登録する際、専門講座のすべてのコースにアクセスできます。コースの完了時には修了証を取得できます。電子修了証が成果のページに追加され、そこから修了証を印刷したり、LinkedInのプロフィールに追加したりできます。コースの内容の閲覧のみを希望する場合は、無料でコースを聴講できます。
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