- Oggetto:
SOLID STATE PHYSICS/A
- Oggetto:
SOLID STATE PHYSICS/A
- Oggetto:
Academic year 2014/2015
- Course ID
- CHI0027/A
- Teacher
- Prof. Paolo Olivero (Titolare del corso)
- Year
- 1° anno
- Type
- Facoltativo
- Credits/Recognition
- 6
- Course disciplinary sector (SSD)
- FIS/03 - fisica della materia
- Delivery
- Tradizionale
- Language
- Inglese
- Attendance
- Facoltativa
- Type of examination
- Orale
- Prerequisites
-
Concetti fondamentali di fisica dello stato solido (struttura cristallina, teoria delle bande elettroniche, portatori di carica, etc), contenuti dei seguenti corsi della laurea Triennale in Scienza e Tecnologia dei Materiali:
- "Metodologie di caratterizzazione dei materiali con laboratorio"
- "Materiali per l'elettronica con laboratorio"
Basic concepts of solid state physics (crystal structure, electronic bands, charge carriers, etc) included in the following courses of the Bachelor Degree in Materials Science and Technology:
- "Material characterization methods"
- "Materials for electronics with laboratory" - Oggetto:
Sommario del corso
- Oggetto:
Course objectives
-Fornire i concetti di base nella fisica dei semiconduttori: statistica dei portatori, meccanismi di conduzione)
- Fornire le conoscenze di base della fisica dei più importanti dispositivi elettronici: giunzioni p-n e Schottky, transistors bipolari e a effetto di campo
- Introdurre le procedure di caratterizzazione sperimentale dei dispositivi
fotovoltaicheTo provide the basic knowledge on the physics of semiconductor devices: carrier statistics, conduction mechanisms
- To provide the basic knowledge of the physics of the most important electronic devices: p-n and Schottky junctions, bipolar and field effect transistors
- To introduce the experimental procedures for the characterization of
photovoltaic devices- Oggetto:
Results of learning outcomes
Conoscenza e capacità di comprensione:
- comprensione dei concetti alla base delle proprietà elettriche dei materiali semiconduttori e dei dispositivi basati su di essi: giunzioni, celle fotovoltaiche, transistors
- comprensione delle modalità di funzionamento di strumentazione di
laboratorio e delle relative tecniche sperimentali per la caratterizzazione di dispositivi fotovoltaici
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
- capacità di comprendere e padroneggiare i modelli fisici fondamentali per l'interpretazione dei fenomeni di trasporto elettrico nei semiconduttori e di funzionamento dei principali dispositivi basati su di essi: giunzioni, celle fotovoltaiche, transistors
- capacità di effettuare misure di laboratorio con l'utilizzo di
strumentazione moderna seguendo un adeguato protocollo sperimentaleKnowledge and understanding:
- understanding the basic concepts on the electrical properties of semiconducting materials and of related devices: bipolar junctions, photovoltaic cells, transistors
understanding of the functionalities of laboratory equipment and of relevant experimental techniques for the characterization of photovoltaic devices:
Applying knowledge and understanding:
- ability to understand and manage fundamental physical models to interpret charge transport mechanisms in semiconductors, as well as the functionalities of main related devices: bipolar junctions, photovoltaic cells, transistors
- ability to take experimental measurements, using modern- Oggetto:
Course delivery
Tipologia insegnamento
- 40 ore (5 CFU): lezioni frontali
- 16 ore (1 CFU): attività di laboratorio e lezioni ad esse introduttiveFrequenza
Lezioni frontali: frequenza facoltativa
Lezioni di laboratorio: frequenza obbligatoria ad un minimo del 70% delle ore previste.The course is organized as follows:
- 40 hours (5 CFU): frontal lectures
- 16 hours (1 CFU): laboratory sessions and relevant introductory lecturesFrontal lectures: optional
Laboratory lectures: compulsory (minimum 70% of planned hours.- Oggetto:
Learning assessment methods
L' esame consisterà in un colloquio orale in cui si valuteranno:
- la comprensione dei contenuti delle lezioni frontali;
- i contenuti delle relazioni delle attività integrative di laboratorio.The exam will consist in an oral colloquium in which the following aspects
will be evaluated:
- understanding of the contents of the frontal lectures;
- contents of the reports of the supporting laboratory activities.L'esame consisterà in un colloquio orale in cui si valuteranno: - la comprensione dei contenuti delle lezioni frontali; - i contenuti delle relazioni delle attività integrative di laboratorio.The exam will consist in an oral colloquium in which the following aspects will be evaluated: - understanding of the contents of the frontal lectures; - contents of the reports of the supporting laboratory activities.- Oggetto:
Program
Programma:
- Concetti introduttivi sulla fisica dei semiconduttori: struttura cristallina,
bande energetiche
- Statistica dei portatori di carica in semiconduttori intrinseci ed estrinseci
- Meccanismi di trasporto di carica e teoria di Shockley-Read-Hall
- Giunzione pn
- Dispositivi fotovoltaici
- Transistor a giunzione bipolare
- Transistor a effetto di campo JEFT
- Diodo Schottky
- Tecnica "deep-level transient spectroscopy"
- Giunzione metallo-isolante-semiconduttore
- Transistor a effetto di campo MOSFETProgram:
- Introductory concepts on semiconductor physics: crystal structure,
energy bands
- Charge carrier statistics in intrinsic and extrinsic semiconductors
- Charge transport mechanisms and Shockley-Reed-Hall theory
- PN junction
- Photovoltaic devices
- Bipolar junction transistor
- Junction-based field effect transistor
- Schottky diode
- Deep-level transient spectroscopy technique
- Metal-insulator-semiconductor junction
- Metal-oxide-semiconductor field effect transistorSuggested readings and bibliography
- Oggetto:
S. M. Sze, “Semiconductor Devices - Physics and Technology”, John
Wiley & Sons
- J. I. Pankove, “Optical Processes in Semiconductors”, Dover
- Dispense fornite dal docenteS. M. Sze, “Semiconductor Devices - Physics and Technology”, John
Wiley & Sons
- J. I. Pankove, “Optical Processes in Semiconductors”, Dover
- Notes produced by the teacher- Oggetto:
Note
Orario
# lezionedataorarioaula121/04/20159:00-11:00D1, via Giuria 9223/04/20159:00-11:00D1, via Giuria 9327/04/201511:00-13:00D1, via Giuria 9428/04/20159:00-11:00D1, via Giuria 9530/04/20159:00-11:00D1, via Giuria 9604/05/201511:00-13:00D1, via Giuria 9705/05/20159:00-11:00D1, via Giuria 9807/05/20159:00-11:00D1, via Giuria 9911/05/201511:00-13:00D1, via Giuria 91012/05/20159:00-11:00D1, via Giuria 91114/05/20159:00-11:00D1, via Giuria 91218/05/201511:00-13:00D1, via Giuria 9intro lab19/05/20159:00-11:00D1, via Giuria 91320/05/201511:00-13:00D1, via Giuria 91425/05/201511:00-13:00D1, via Giuria 91526/05/20159:00-11:00D1, via Giuria 91628/05/20159:00-11:00D1, via Giuria 91704/06/20159:00-11:00D1, via Giuria 91808/06/201511:00-13:00D1, via Giuria 91909/06/20159:00-11:00D1, via Giuria 920TBATBATBATimesheet
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