Materiali Nanostrutturati Per L'elettronica 2023/2024

Introduzione alle nanotecnologie e ai nanomateriali: stato dell’arte e prospettive. Classificazione dei solidi; portatori di carica e meccanismi di trasporto di carica di semiconduttori. Materiali e proprietà a bassa dimensionalità: metalli e semiconduttori su scala nanometrica, quantum well, quantum wire e quantum dot. Fabbricazione di nanostrutture: sintesi in fase vapore, sintesi in fase liquida, tecniche di crescita epitassiale (Vapor Phase Epitaxy - VPE, Molecular Beam Epitaxy - MBE, Liquid Phase Epitaxy - LPE). Metodologie di deposizione, caratterizzazione e processing (tecniche litografiche) di materiali per dispositivi optoelettronici, microelettronici, sensoristici e per la conversione energetica, con particolare riguardo a Chemical Vapor Deposition - CVD, Physical Vapor Deposition - PVD e tecniche di sintesi wet (elettrodeposizione, sol-gel). Focus sulle tecnologie Metal-Organic Chemical Vapor Deposition - MOCVD e Atomic Layer Deposition - ALD, per la realizzazione di nanostrutture, principi di funzionamento, reagenti, materiali. Applicazioni alla realizzazione di dispositivi nel campo dell’optoelettronica (Laser, LED), della conversione energetica (celle solari a multigiunzione, dispositivi termoelettrici a nanofili), microelettronica (transistor High Electron Mobility Transistor - HEMT, memorie non volatili a cambiamento di fase - PCM) e sensoristica. Cenni al caso particolare dei materiali 2D, graphene-like ed isolanti topologici.