Docente

prof. Luca SELMI

Crediti

6 CFU

Lingua

Inglese

Obiettivi formativi specifici

Il corso illustra i principi di funzionamento dei principali dispositivi micro e nano-elettronici a semiconduttore (Bipolari e MOS) e la dipendenza delle loro prestazioni dai parametri geometrici, fisici e tecnologici.

Competenze acquisite

- Conoscenza panoramica dei dispositivi a semiconduttore disponibili per le diverse applicazioni.
- Comprensione del funzionamento di base dei dispositivi elementari unipolari e bipolari.
- Comprensione del legame tra parametri tecnologici, geometrici e fisici e le prestazioni del dispositivo.
- Comprensione del modello ohmicon diffusivo dei dispositivi elettronici.

Programma

Elementi di fisica dei semiconduttori: proprietà elettroniche dei cristalli; struttura a bande; densità degli stati; semiconduttori intrinseci; livello di Fermi; concentrazioni di portatori (4 ore).
Il modello ohmico-diffusivo: equazione di Poisson; equazioni di continuità e del trasporto; mobilità, coefficiente di diffusione, fenomeni di generazione ricombinazione (4 ore).
Giunzioni a semiconduttore: le giunzioni p-n e metallo-semiconduttore; cenni su diodi LED, diodi pin, fotodiodi a valanga e celle sola (12 ore).
Il transistore Bipolare: comportamento statico di base ed effetti del secondo ordine; cenni sui transistori ad eterogiunzione (12 ore).
Il transistore MOS: comportamento statico di base ed effetti del secondo ordine; effetti di canale corto, degrado di mobilità; comportamento dinamico (12 ore).
Tecnologie di micro e nanofabbricazione: litografia; deposizione; crescita; attacchi chimici e al plasma; esempi di fabbricazione di diodi LED, accelerometri, etc. (12 ore).
Esercitazioni: dimostrazione d'uso del programma di simulazione di dispositivo DESSIS-ISE Sentaurus  (6 ore).
Laboratorio (4 ore).

Bibliografia

- appunti del docente
- B. G. Streetman, S.K.Banerjee, ''Solid State Electronic Devices'', 6th ed. Prentice Hall
- Y.Taur, T. Ning, Fundamentals of Modern VLSI Devices, Cambridge
- G. Ghione, Dispositivi per la microelettronica, McGraw-Hill
- J. P. Colinge, Semiconductor device physics 
- Muller-Kamins, Device electronics for Integrated circuits, Wiley

Modalità d'esame

prova orale

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