1. [I]nfo
  2. [M]oduli
  3. [B]acheca
  4. [P]rogramma
  5. [O]rari
  6. [E]sami
  7. E[v]enti
  8. [F]iles

Generali:

  • Dipartimento: Ingegneria
  • Settore Ministeriale: ING-INF/01
  • Codice di verbalizzazione: 8037523
  • Metodi di insegnamento: Frontale E Altro
  • Metodi di valutazione: Scritto E Orale
  • Prerequisiti: Nessuno
  • Obiettivi: Il corso si propone di fornire agli studenti della Laurea Magistrale gli strumenti di analisi, progettazione ed ottimizzazione di dispositivi micro e nanoelettronici elettronici tramite l¿utilizzo di CAD. I temi trattati nel corso sono riassunti qui di seguito. Parte A Introduzione e richiami ai semiconduttori con enfasi sulle proprietà elettroniche Teoria del trasporto nei semiconduttori: La teoria del trasporto di carica semiclassica, struttura a bande e mobilità, lo spazio delle fasi, L¿equazione di Boltzmann, Integrale di collisione, Il metodo dei momenti, l¿approssimazione Drift-Diffusion ed Idrodinamica. Discretizzazione delle equazioni alle derivate parziali e loro soluzione numerica: Metodo delle differenze finite, metodo degli elementi fini, Rappresentazione matriciale, soluzione numerica. Simulatori Drift-Diffusion: Rappresentazione discreta delle equazioni DD, variabili naturali e di Slotboom, scaling delle equazioni, Metodo di Gummel, Metodo di Newton, Stabilizzazione di Scharfetter- Gummel, condizioni al contorno. Esempi di simulazione DD tramite il software TiberCAD. Cenni ai simulatori idrodinamici Simulatori Monte Carlo :Estrazione di numeri casuali tramite la tecnica diretta e del rigetto. Meccanismi di scattering nei semiconduttori, fononi ottici ed acustici. La simulazione Monte Carlo. Volo libero e interazione di self-scattering, Ensamble Monte Carlo. Esempi di simulazione Monte Carlo di dispositivi elettronici. Full-Band Monte Carlo. Simulazioni di processo: impiantazione ionica, diffusione dei droganti Argomenti avanzati: Simulazione quantistica del trasporto di carica, Metodi Particle-in-Cell Progetto di Simulazione: Verranno sviluppati dei progetti di simulazione di dispositivi elettronici con l¿ausilio del software TiberCad. Verranno svolte delle lezioni per apprende l¿utilizzo di tali simulatori e la loro applicazione ai temi del progetto. Parte B MOS e MOSFET: Parametri fondamentali: Inversione, tensione di soglia, etc. Scaling MOSFET: Scaling ideale, effetti di canale corto Modelli elettrostatici MOSFET 2D e parametri di scala (Modello di Taur) Perdita di controllo di gate: DIBL e Vt roll-off; Regole di progettazione Delay delle interconnessioni. Leakege e ossidi high-K. Tecnologie alternative: SOI-MOSFET, DG-MOSFET, FinFET Trasporto Quantistico (Balistico): densità di corrente da eq. Schroedinger Trasporto balistico in un nanofilo e nei conduttori balistici Trasmissione da barriera di potenziale: Impostazione problema con condizioni aperte Generalizzazione 3D della corrente di tunneling MOSFET balistico Trasmissione risonante attraverso doppia barriera: Dispositivi RTD in GaAs Discussione sulla lifetime della risonanza e modello circuitale RLC Logica basata su RTD, dispositivo Mobile Nanotubi di Carbonio (struttura a bande e bandgap con modello TB). Dispositivi basati su CNT.

Didattica:

  • A.A.: 2012/2013
  • Canale: UNICO
  • Crediti: 12
  • Obbligo di Frequenza: No
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