69710 - SEMICONDUTTORI E SISTEMI A BASSA DIMENSIONALITA'

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base relative ai materiali semiconduttori, in particolare alle loro proprietà di trasporto, ai difetti cristallini e le proprietà ottiche ed elettroniche dei semiconduttori. Lo studente acquisisce inoltre le conoscenze di base sulle proprietà elettroniche di superfici e interfacce, giunzioni metallo-semiconduttore, Metallo-ossido semiconduttore. Possiede le conoscenze di base relative alla fisica dei sistemi a bassa dimensionalità (confinamento quantico in sistemi bidimensionali, mono dimesionali e zero-dimensionali) e delle nanostrutture basate sui semiconduttori. Acquisisce infine le conoscenze relative ai principi fisici dei principali metodi d'indagine impiegati per la caratterizzazione delle nanostrutture.

Contenuti

PROPRIETA' DI TRASPORTO E LIVELLI ELETTRONICI

Modulo I responsabile prof Anna Cavallini (2CFU)

Richiami su strutture cristalline, struttura a bande e livelli elettronici nei semiconduttori. Cristalli reali e difetti nei cristalli (difetti reticolari,  impurezze, difetti complessi, stati di superficie e interfacce). Il potenziale chimico. Statistiche dei portatori di carica. Proprietà di trasporto in semiconduttori non degeneri (bassi e alti campi elettrici e magnetici). Processi di ricombinazione e teoria di Shockley-Read–Hall. Proprietà ottiche ed elettroniche dei semiconduttori.  Cenni sui metodi diagnostici: DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy), EBIC (Electron Beam Induced Current) di microscopia elettronica a scansione, etc

 SISTEMI A BASSA DIMENSIONALITA'

responsabile dott.ssa Daniela Cavalcoli (4CFU)

Fisica delle superfici e interfacce in semiconduttori, giunzione metallo semiconduttore e metallo-ossido semiconduttore (MOS). Giunzioni MOS in condizione di forte inversione. Confinamento quantico. Eterostrutture, strutture quantiche, strutture a bassa dimensionalità: quantum well, quantum wire e quantum dot. Fisica delle nanostrutture basate su semiconduttori, proprietà elettriche, ottiche delle nanostrutture. Tecniche di deposizione e crescita di nanostrutture, tecniche fisiche e tecniche chimiche. Metodi di indagine e di caratterizzazione microscopica, elettrica e ottica di nanostrutture a semiconduttore. Alcuni esempi sull'utilizzo della microscopia a stilo per caratterizzazione elettrica alla nano-scala di nanostrutture a semiconduttore.
Applicazione di nanostrutture a semiconduttore in dispositivi opto-elettronici: fotorivelatori, LED e celle solari. Alcuni esempi di celle solari di seconda e terza generazione: celle tandem, celle a film sottile.

Testi/Bibliografia

Grundmann M. "The Physics of Semiconductors", Ed  Springer  

Tyagi M. Introduction of Semiconductor Physics and Devices Ed Wiley

M Jaros: Physics and Applications of Semiconductor Microstructures, Oxford Science

J Davis: The Physics of Low Dimensional Semiconductors, Cambridge University Press

Metodi didattici

Verranno presentate le basi teoriche, poi discusse alcune recenti applicazioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica delle conoscenze avviene attraverso un esame orale. All'esame orale lo studente presenterà, oltre al programma del corso, un approfondimento su un argomento specifico trattato nel corso da concordare col docente. Il docente fornirà allo studente materiale bibliografico specifico per approfondire l'argomento concordato. L'approfondimento verrà presentato attraverso una breve relazione scritta, che verrà inviata via mail una settimana prima dell'orale e poi verrà discussa con il docente.

Strumenti a supporto della didattica

Presentazioni che diventeranno diponibili sul sito campus.cib.unibo.it. Letteratura relativa agli argomenti trattati resa disponibile sempre attraverso lo stesso sito.

 

 

Link ad altre eventuali informazioni

http://campus.unibo.it

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Daniela Cavalcoli

Consulta il sito web di Anna Cavallini