Fisica Dei Dispositivi A Stato Solido 2014/2015

Introduzione ai principali dispositivi a stato solido con riferimento alle proprietà dei semiconduttori, ai principi fisici alla base del funzionamento dei dispositivi e alle loro caratteristiche applicative.

-       Richiami di fondamenti di fisica dei solidi. Modello di Drude. Densità degli stati  e statistica degli elettroni. Elettroni in una struttura periodica.

-       Semiconduttori Massa efficace. Concentrazione dei portatori intrinseci. Drogaggio e portatori estrinseci.

-       Scattering e mobilità dei portatori Trasporto in un campo (relazioni velocità-campo) e per diffusione Relazione di Einstein Break-down, Ionizzazione per impatto, Tunneling attraverso barriera

-       Processi ottici. Livelli quasi-Fermi Generazione e ricombinazione radiativa e nonradiativa. Deep traps (Shockley-Read-Hall)

-       Equazione di continuità Correnti di spostamento e di diffusione.

-       Equilibrio alla giunzione p-n. Polarizzazione del diodo Diodo reale. Eterogiunzioni Risposta temporale del diodo

-       Giunzione metallo semiconduttore Diodo Schottky Contatti ohmici

-       Isolanti e semiconduttori; Interconnessioni, Resistori, Sheet resistence

-       Funzionamento concettuale di un dispositivo bipolare. Caratteristiche I-V di un dispositivo bipolare. Parametri di funzionamento di un BJT. Alta frequenza/alta velocità

-       Dispositivi ad effetto di campo. Caratteristiche corrente-voltaggio Alta frequenza/alta velocità

-       Capacità MOS. Caratteristiche corrente voltaggio Dispositivi Reali. Inverter CMOS. ChargeCoupledDevice

-       Introduzione ai dispositivi optoelettronici.  Assorbimento ed emissione da coppie di portatori. Giunzione p-n come rivelatore fotoconduttivo e dispositivo fotovoltaico.

-       Diodo ad emissione di luce e laser a diodo. Guadagno ottico in un diodo laser

-       Propagazione all’interfaccia tra due dielettrici. Coefficienti di Fresnel. Principi di ottica guidata Guide d’onda planari e canali Modi di propagazione e tecniche di inserzione di luce in guida