Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire una solida conoscenza di base dei principi fisici, delle leggi e dei modelli interpretativi dei fenomeni che caratterizzano i materiali per elettronica con particollare riguardo ai semiconduttori. La fenomenologia determinata dalle proprietà elettriche ed ottiche dei semiconduttori e la correlazione struttura-proprietà saranno messe in evidenza anche attraverso le attività sperimentali previsre dal modulo di Laboratorio che si avvarrà anche della collaborazione di esperti del laboratorio IMEM-CNR di Parma dove parte delle esperienze saranno realizzateAlla fine del corso che si concluderà con la parte sperimentale durante la quale saranno esaminate le principali tecniche diagnostiche,lo studente dovrebbe aver acquisito una sufficiente abilità nelle seguenti azioni: <br />
a) buona senssibilità nell'applicazione dei principi fisici fondamentali dei solidi in un approccio modellistico-sperimentale idoneo per studiare le proprietà più importanti di un semiconduttore <br />
b) una sufficiente conoscenza delle metodologie fondamentali di indagine e delle principali tecnologie di processo <br />
c) una prima introduzione alle strutture fondamentali e ai relativi problemi fisici e tecnologici da risolvere per la realizzazione di un dispositivo. <br />
d) una prima introduzione ai sistemi a bassa dimensionalità (nanostrutture e relative nanotecnologie). <br />
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Prerequisiti
<p>Conoscenza dei fondamenti della Meccanica quantistica con discreta conoscenza dell'uso dell'equazione di Schredinger e delle statistiche quantistiche (Bose -Einstein, Fermi -Dirac) .</p>
Contenuti dell'insegnamento
<p>1. STRUTTURE PERIODICHE. STATI ELETTRONICI NEI CRISTALLI. DINAMICA DI ELETTRONI E LACUNE (richiami) (4 L) <br />
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2. SEMICONDUTTORI A COORDINAZIONE TETRAEDRICA. IMPUREZZE. STATISTICA DEI PORTATORI DI CARICA (4 L) <br />
3. TRASPORTO E MAGNETO – TRASPORTO (6 L) <br />
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4. PROPRIETA’ OTTICHE (6 L) <br />
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5. PORTATORI FUORI EQUILIBRIO (4 L) <br />
<br />
6. SEMICONDUTTORI NON OMOGENEI. LA GIUNZIONE p/n (6 L) <br />
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7. ETEROSTRUTTURE. NANOSTRUTTURE e INGEGNERIA DELLE BANDE (2 L) <br />
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8. DIFETTI CRISTALLINI (6 L) <br />
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9.TECNOLOGIE DI PROCESSO: ION ETCHING, DIFFUSIONE,IMPIANTAZIONE , LITOGRAFIA, MICRO E NANOTECNOLOGIE (10 L) <br />
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Programma esteso
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Bibliografia
Appunti dalle lezioni del corso di "Fisica dei Materiali e Laboratorio" <br />
Appunti dalle lezioni del corso "Materiali:struttura, pproprietà, applicazioni" <br />
o M.Wolf, N. Holonyak, G.E. Stillman ““Physical <br />
properties of semiconductors” Prentice Hall <br />
International Editions <br />
o J. I. Pankove “Optica processes in semiconductors” <br />
Dover publ.inc. <br />
o M.S. Tyagi “Semiconductor materials and devices” John <br />
Wiley & sons <br />
o S.Sze “Introduction to Semiconductor devices: Physcs <br />
and technology” John Wiley & sons <br />
o R S..Muller, T.I. Kamins “Device electronics for <br />
integrated circuits“ <br />
John Wiley & sons <br />
o P. Bhattacharya “Semiconductor optoelectronic devices” <br />
Prentice Hall International Editions <br />
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Metodi didattici
<p>Il corso si articola in lezioni frontali, seminari specialistici su specifici argomenti ed è ben integrato con le esperienze previaste dal modulo di laboratorio in particolare per ciò che riguarda le tecniche sperimentali di indagine e le tecnologie di processo.</p>
<p> A conclusione del modulo di laboratorio, dopo il quale lo studente presenterà una relazione finale scritta e orale su una tematica assegnatagli dal docente, la valutazione terrà conto della qualità di questa presentazione presentazione che sarà integrata da un colloquio sulla parte di teoria.</p>
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Modalità verifica apprendimento
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Altre informazioni
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