- Oggetto:
- Oggetto:
Fisica dei semiconduttori -- Semiconductor Physics
- Oggetto:
Anno accademico 2011/2012
- Codice dell'attività didattica
- MFN1461
- Docenti
- Prof. Ettore Vittone (Titolare del corso)
Dott. Paolo Olivero (Titolare del corso) - Corso di studi
- 008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente e delle Tecnologie Avanzate
- Anno
- 1° anno 2° anno
- Tipologia
- D=A scelta dello studente
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/03 - fisica della materia
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Fornire le conoscenze di base della fisica dei più importanti dispositivi elettronici e delle tecniche di fabbricazione dei dispositivi per la microelettronica
To provide the basic knowledge of the physics of the most important electronic devices and of fabrication techniques of devices for microeletronics
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
- Conoscenza delle proprietà di base dei materiali semiconduttori.
- Conoscenza di base dei principi fisici di funzionamento dei principali dispositivi trattati nel corso.
- Conoscenza di base dei processi di sintesi e microfabbricazione dei materiali semiconduttori.
- Basic knowledge of the properties of semiconducting materials.
- Basic knowledge of the working principles of the main devices presented in the course.
- Basic knowledge of the synthesis and microfabrication processes of semiconductor materials.
- Oggetto:
Programma
Breve richiamo ai concetti basilari della fisica dei semiconduttori.
Statistica dei portatori: elettroni e lacune
Proprietà di trasporto nei semiconduttori
Fenomeni di generazione/ricombinazione
Giunione p-n: caratterizzazione elettronica
Fisica dei dispositivi fotovoltaici
- Assorbimento della luce, meccanismi di generazione della foto-corrente
- Legge del diodo modificata, corrente di corto circuito e tensione di circuito aperto
- Potenza generata: fill factor ed efficienza
- Dispositivi reali: resistenza serie, resistenza di shunt, coefficiente di idealità
25/05/2012; h. 14.00-16.00; Aula Avogadro; Il transistor ad effetto di campo a giunzione: JFET [2]
30/05/2012; h. 16.00-18.00; Aula Avogadro; Giunzione metallo-semiconduttore; Elettrostatica, potenziale di contatto [2]
31/05/2012; h. 16.00-18.00; Aula G; Il Diodo Schottky [1,2]
04/06/2012; h. 16.00-18.00; Aula Avogadro; Caratteristica tensione/corrente; teoria dell'emission termoionica [1,2]
07/06/2012; h. 16.00-18.00; Aula G; Diodo Schottky reale; effetto Schottky, Caratteristica C-V [1,2]
12/06/2012; h. 14.00-18.00; Aula Avogadro [1] Cap. 10-13
Tecniche di fabbricazione del silicio per la microelettronica
- Metodi di sintesi, ossidazione e drogaggio di silicio di qualità elettronica
- Tecniche di litografia ottica
Il corso prevede cicli di seminari tenuti da esperti nel campo delle microelettronica e da personale dei dipartimenti R&D di importanti ditte operanti nel campo dei dispositivi a semiconduttore ed eventuali visite presso stabilimenti e/o centri di ricerca.
- 14.06.2012, h. 16.00 Seminario del Dott. Carmelo Sanfilippo del Dipartimento di Ricerca e Sviluppo dell'azienda Vishay: "Edge Terminations technology in power device"
- 21.06.2012, h. 14.00-16.00 Visita allo Stabilimento Vishay di Borgaro Torinese, via Liguria 49. Per chi non potesse raggiungere lo stabilimento con mezzi propri, sono disponibili 8 posti in auto. Partenza dall'Istituto di Fisica alle ore 13.30
.
Quick review of basic concepts on semiconductor materials
Statistics of charge carriers (electrons and holes) in semiconductors.
Transport properties in semiconductors
Generation/recombination phenomena
p-n junction: electronic features.
Physics of the photovoltaic devices:
- Light absorption, photo-current generation mechanisms,
- Modified diode law, short circuit current and open circuit voltage
- Generated power: fill factor and efficiency
- Real devices: series resistance, shunt resistance, ideality factor
Juncrion Field Effect Transistor
Metal semiconductor junction.
Schottky Diode
Synthesis of silicon and fabrication methors in microelectronics
- Methods for the production of electronic-grade silicon
- Optical lithography techniques
Machinining techniques of silicon for the fabrication of devices of the microelectronics
The course provides seminars of experts in the field of nanotechnology and from R&D department of important semiconductor industries and a possible visits at factories.
- 14.06.2012, h. 16.00 Seminar of Dr. Carmelo Sanfilippo of the R&D Department of the Vishay company: Technology for the fabrication of semiconductor power devices.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
[1] S.M.Sze, "Semiconductor Devices, Physics and Technology, 2nd edition", John Wiley and Sons, USA, 2002
[2] A.S.Grove, "Fisica e tecnologia dei dispositivi a semiconduttore", 4a edizione, Ingegneria elettrica Franco Angeli, Milano 1985
[3] M.Shur, “Physics of semiconductor devices”, Prentice Hall series in Solid State electronics,New Jersey, 1990.
[3] J. I. Pankove, “Optical Processes in Semiconductors”, Dover
- Oggetto:
Note
Il corso di Fisica dei Semiconduttori per la laurea magistrale in Fisica è parzialmente mutuato (per 4 CFU) dal corso di Solid State Physics per la laurea magistrale in Scienza dei Materiali. Le lezioni di questa parte del corso (32 h di lezione frontale) saranno tenute in inglese.
L'orario dei primi 4 CFU del corso è quindi mutuato dal corso suddetto, ed è reperibile a questo link (Laurea Magistrale > II semestre).
La prova d'esame sarà orale di tipo tradizionale con domande da parte dei docenti su argomenti trattati nel corso.
Four of the six credits of the Semiconductor Physics Course are shared with the Solid State Physics Course of the "Laurea Magistrale" in Material Science. These lessons (32 h.) will be held in English.
The timetable of the first 4 CFU of the course is the same as that of the above-mentioned course, and is downloadable from this link (Laurea Magistrale > II semestre).
The final test is an traditional oral exam with questions from the teachers on the topics from the programme.
- Oggetto:
