Faglig innhold

Bølger: Bølge funksjon, kompleks notasjon, plane bølger, sfæriske bølger, interferens og diffraksjon, bølgeligningen, diffusjonsligningen, lys, spredning, bølgehastighet og gruppehastighet, bølge pakker, Fourier metoder. Kvantemekanikk: Eksperimentelt grunnlag, bølger og partikler, Schrödingerligningen, partikkel i boks, harmonisk oscillator, ett-elektron atom, orbitaler, mange-elektron atomer. Grunnleggende statistisk mekanikk. Materialvitenskap: Molekyler og solid state, krystallografi, bindninger, elektron-modell av metaller, band modell, isolator, halvledere og metaller, halvledere, dielektriske materialer, pn-junction. Halvlederkomponenter.

Læringsutbytte

Studenten skal ha grunnleggende kunnskap om bølger, kvantemekanikk, atomer, molekyler og faste stoff. I delen om bølger inngår kompleks notasjon, planbølger, kulebølger, interferens, diffraksjon, bølgeligningen, diffusjonsligningen, lys, dispersjon, bølgefart, gruppefart, bølgepakker, Fouriermetoder . Når det gjelder kvantemekanikk skal studenten kunne det eksperimentelle grunnlaget, bølger og partikler, Schrødingerligningen, partikkel i boks, harmonisk oscillator. Innen atom- og molekyl-fysikk skal studenten ha kunnskap om en-elektron-atomer, orbitaler, mange-elektron atom. Studenten skal kjenne til grunnleggende statistiske metoder inom faste stoffers fysikk. Studenten skal kjenne til hur materialer er uppbyggde och hur bindninger mellom atomer fungerer, og elektronmodellen av metall, isolatorer, halvledere og ledere, dielektriske innen faste stoffer. Studenten skal også kjenne til de grunnleggende halvleder komponenterna.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og obligatoriske øvinger. 2/3 av øvingene kreves godkjent for adgang til eksamen. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Obligatoriske aktiviteter

• Øving 1
• Øving 2

Anbefalte forkunnskaper

Emnene TFY4115 (evt. TFY4120 eller TFY4125) Fysikk, TMA4100 Matematikk 1, TMA4105 Matematikk 2 og TMA4115 Matematikk 3 eller tilsvarende kunnskaper. For studenter ved studieprogrammene Elektronikk, Kommunikasjonsteknologi, Kjemi- og bioteknologi, Materialteknologi og Nanoteknologi.

Kursmateriell

Aktuelle bøker som i hovedsak dekker pensum: Semiconductor Physics and Devices: Basic principles, D.A. Neamen; eller Fundamentals of Solid State Engineering, M.Razeghi; eller Fundamentals of Quantum Mechanics for solid state electronics and optics, C.L. Tang.