Vorlesung Festkörperphysik

Die zweisemestrige Vorlesung zur Festkörperphysik steht im Mittelpunkt des gleichnamigen Wahlpflichtfaches. Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung physikalischer Grundlagen im Bereich der Festkörperphysik und verschiedener experimenteller Untersuchungsmethoden. Vorlesungsbegleitend finden Übungen statt, bei denen die Studierenden in kleinen Gruppen experimentelle Methoden kennen lernen, diese in Form eines Vortrags den anderen Übungsteilnehmern vermitteln und anschließen im Labor demonstrieren sollen.

Die Vorlesung im Sommersemester gliedert sich im Wesentlichen in die folgenden Kapitel: Struktureigenschaften von Kristallen, Beugung an periodischen Strukturen, Dynamik von Kristallgittern, thermische Eigenschaften, freie Elektronen im Festkörper und elektronische Bandstruktur, Transporteigenschaften. Der Aufbau des idealen und gestörten festen Körpers aus Einzelatomen und die daraus resultierenden atomistischen und elektronischen Strukturen werden behandelt. Dabei wird insbesondere auf die thermischen und elektrischen Eigenschaften eingegangen.

Die Vorlesung im Wintersemester gliedert sich im Wesentlichen in die folgenden Kapitel: Dielektrische Eigenschaften, Festkörperoberflächen und Grenzflächen (Grundlagen und Anwendungen), elektrische und optische Eigenschaften von Halbleitern, Halbleiterbauelemente, Magnetismus und Supraleitung. Die Wechselwirkungen verschiedener Teilchen und Quasiteilchen (Elektronen, Phononen, Photonen, Exzitonen, Polaritonen, Magnonen, Plasmonen) werden diskutiert.

Termine:

Vorlesung: Di. 12:00-14:00, EW 202, Do. 12:00-14:00, EW 202
Übung: Mittwoch 8:00-10:00/12:00-14:00 EW 561

Literatur zur Vorlesung:

Grundlagen

• H. Ibach, H. Lüth, Festkörperphysik - Einführung in die Grundlagen
• C. Kittel, Einführung in die Festkörperphysik
• N. W. Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics

Weiterführend

• P. Y. Yu, M. Cardona, Fundamentals of Semiconductors
• M. Grundmann, The physics of semiconductors: an introduction including devices and nanophysics
• H. Sitter, W. Richter, M. A. Herrman, Epitaxy: Physical Foundation and Technical Implementation
• S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices
• S. M. Sze, Semiconductor Devices: Physics and Technology
• K. J. Ebeling, Integrierte Optoelektronik
• B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics
• E. F. Schubert, Light-Emitting Diodes

Skripte: Zur Übung existiert ein begleitendes Skript unter der Addresse: http://gift.physik.TU-Berlin.DE/fkueb/FK-Uebung.html
Ein Beispielvortrag, zu Dingen wie und wie nicht Folien zu strukturieren sind, findet sich hier (PDF, 50,9 KB).