Ateneo - UPO

Comprensione microscopica delle proprietà fisiche fondamentali dei semiconduttori e degli aspetti tecnologico-applicativi ad essa legati. Partendo dalle caratteristiche atomiche dei semiconduttori si arriverà alla comprensione delle proprietà elettroniche, vibrazionali e ottiche dei semiconduttori con particolare attenzione alle problematiche relative al trasporto di carica in semiconduttori all’equilibrio e fuori equilibrio. Queste nozioni verranno poi utilizzate per spiegare le proprietà di eterogiunzioni e di alcune giunzioni elementari.

1) Luciano Colombo - Fisica dei Semiconduttori ,Zanichelli 2018 - ISBN 978-88-08-52054-8
2) Mario Guzzi – Principi di Fisica dei Semiconduttori, hoepli 2004 - ISBN: 88-203-3381-3
3) Simon M. Sze, Yiming Li, Kwok K. Ng - Physics of Semiconductor Devices, 4th Edition, Wiley 2021 - ISBN: 9781119618003

Rendere lo studente/studentessa in grado di affrontare in modo autonomo la lettura di testi specialistici relativi a problematiche teoriche e sperimentali connesse alla fisica dei semiconduttori. Lo studente/studentessa dovrà acquisire la capacità di comprendere e interpretare i modelli teorici oggetto di tali testi e di comunicare i risultati delle misure e simulazioni presentati in tali documenti.

Argomenti sviluppati nei corsi “Fisica I”, “Fisica II”, “Meccanica Quantistica”, “Struttura della materia, meccanica statistica e laboratorio”.

Insegnamento frontale alla lavagna con supporto informatico. Esercitazioni e problemi alla lavagna, discussione collegiale di esercizi assegnati. Lettura collegiale di articoli scientifici sugli argomenti del corso.

Controllo dell'apprendimento: verrà fatto mediante domande durante le lezioni frontali e le esercitazioni. Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

Esame orale sugli argomenti trattati durante il corso con presentazione/esposizione e successiva discussione di una pubblicazione scientifica a scelta tra quelle proposte dal docente. Per superare la prova la studentessa o lo studente dovrà dimostrare, mediante una presentazione e la succesiva discussione, di conoscere e aver compreso i concetti di base del corso e di saperli utilizzare per affrontare in modo autonomo la lettura di un articolo scientifico sugli argomenti del corso. L’eccellenza viene raggiunta se lo studente dimostra durante la presentazione di aver raggiunto un livello di conoscenza e abilità adeguato a comprendere ed esporre in modo approfondito la tematica specifica oggetto della pubblicazione, dando prova di essere in grado di rispondere in modo chiaro ed esaustivo a tutte le domande poste durante la prova orale.

I materiali semiconduttori e i limiti della fisica classica -Struttura cristallina e legame covalente - Semiconduttori intrinseci ed estrinseci - Vibrazioni reticolari e fononi - Bande di energia nei semiconduttori -Massa efficace -Statistica dei portatori di carica - Trasporto di carica: deriva e diffusione - Semiconduttori fuori equilibrio termico - Magnetostrasporto e trasporto in semiconduttori nanostrutturati - Proprietà ottiche dei semiconduttori - Giunzione p-n -Giunzione Metallo Semiconduttore - Eterogiunzioni.

Conoscenza e comprensione delle basi teoriche della fisica dei semiconduttori - Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Trasferimento dal contesto teorico a contesto pratico dell’applicazione delle tecniche apprese nell’ambito dei settori fisici interessati dalla presente laurea - Abilità comunicative - Capacità di apprendimento - Acquisizione di una buona padronanza dei fondamenti della fisica dei semicondutori in modo da poter espandere le proprie conoscenze nel proseguimento degli studi. Questo insegnamento contribuisce agli obiettivi formativi del profilo Energia e tecnologia del silicio.