ВВЕДЕНИЕ 3
Цель и задачи бакалаврской работы 3
ГЛАВА 1. НИЗКОРАЗМЕРНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СТРУКТУРЫ
1.1. Виды полупроводниковых низкоразмерных структур
1.1.1. Квантовые ямы 5
1.1.2. Квантовые нити 11
1.1.3. Квантовые точки 13
1.2. Технологии получения низкоразмерных полупроводниковых структур
1.2.1. Технологии производства квантовых ям 15
1.2.2. Технологии производства квантовых нитей 16
1.2.3. Технологии производства квантовых точек 17
1.3. Практическое использование низкоразмерных полупроводниковых структур в технике
1.3.1. Практическое использование квантовых ям в технике 19
1.3.2. Практическое использование квантовых нитей в технике 22
1.3.3. Практическое использование квантовых точек в технике 22
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ФАКУЛЬТАТИВНЫХ ЗАНЯТИЙ ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ «НИЗКОРАЗМЕРНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СТРУКТУРЫ»
2.1. Факультативное занятие на тему «Квантовые ямы и нити. Их
использование в технике» 27
2.2. Факультативное занятие на тему «Квантовые точки и их использование в
медицине и технике» 32
Глава 3. МУЛЬТИМЕДИЙНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ФАКУЛЬТАТИВНЫХ ЗАНЯТИЙ ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ «НИЗКОРАЗМЕРНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СТРУКТУРЫ»
3.1. Разработка презентации на тему «Низкоразмерные полупроводниковыеструктуры » 38
3.2. Разработка презентации на тему использование низкоразмерных
полупроводниковых технологий в быту и технике 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 43
Приложение 1 46
Приложение 2 52
Изучению полупроводников уделяется в настоящее время большое внимание, как с точки зрения технологий, так и фундаментальных физических исследований. В последние годы физика конденсированного состояния смогла изучить полупроводниковые системы, свойства которых радикально отличаются от свойств массивных материалов. Основной областью роста было, без сомнения, изучение таких систем -слоистые структуры, выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии или металл-органического химического осаждения из паровой фазы. Эти структуры состоят из полупроводниковых слоев с геометрией поверхности раздела, уровнем легирования и химическим составом, определенными с точностью атомного масштаба. Эти системы теперь обычно называют «низкоразмерными полупроводниковыми структурами» (НРПС). Основная причина необычных свойств НРПС - это квантово-механическое ограничение степеней свободы до двух, одного или даже нуля. Это изменение эффективной размерности с такими малыми масштабами длины (сравнимыми с длиной волны де Бройля), что квантово-размерные эффекты становятся легко наблюдаемыми, что приводит к захватывающим изменениям в электронном транспорте и оптических свойствах. Теперь с НРПС стало возможным заниматься «конструированием запрещенной зоны», чтобы транспортные и другие свойства электронов и дырок могли непрерывно и независимо изменяться, что приводит к интересной физике и новым классам полупроводниковых приборов. Также огромны достижения и успехи в практическом использовании НРПС в быту и технике. В связи с этим, бакалаврская работа, посвященная разработке методического и мультимедийного сопровождения факультативных занятий по физике на данную тематику является актуальной.
Цель бакалаврской работы заключается в формировании первоначальных знаний у школьников в области низкоразмерных полупроводниковых структур на факультативных занятиях по физике; разработка методического и мультимедийного сопровождения факультативных занятий по физике на тему «Низкоразмерные полупроводниковые структуры».
Исходя из цели работы, были поставлены следующие задачи:
1. Провести анализ учебно-методической литературы по теме исследования.
2. Разработать два факультативных занятия по физике для 10 класса на тему «Квантовые ямы и нити. Их использование в технике» и «Квантовые точки и их использование в медицине и технике».
3. Разработать мультимедийное сопровождение, в виде презентаций факультативных занятий по физике на тему «Низкоразмерные полупроводниковые структуры».
Для обучающихся сам предмет физика - предмет открытия чего-то нового, подтверждение теории практикой, объяснение различных процессов экспериментом. И очень важно, чтобы занятия давали ученику возможность не только узнать интересную информацию, но и дать пищу для размышления, для творчества. Для этого и нужно вводить факультативные занятия с темами, которые не присутствуют в школьной программе. Это даст возможность расширить свой кругозор, возможно, приведет к открытиям юных исследователей.
К сожалению, не во всех школах есть возможность проводить эксперименты, в виду недостатка оборудования. Да и есть такие темы занятий, которые невозможно провести в рамках кабинета физики. Мы знаем, что привлечь ребенка лишь теорией трудно. Но мы живем в век новых технологий и интернета, благодаря чему мы можем создавать мультимедийное сопровождение любому уроку и факультативному занятию. Это позволяет нам привлечь внимание обучающегося, заинтересовать его в данной теме, наглядно объяснить тот или иной физический процесс.
В свою очередь, хочу сказать, что выбранная мною тема актуальна сейчас и будет актуальна еще много лет. Ведь наука не стоит на месте. А использование низкоразмерных полупроводниковых структур дает для исследователей неограниченную возможность новых открытий.
Поставленные в бакалаврской работе цели и задачи полностью выполнены.
