DISPOSITIVI ELETTRONICI - 4 cfu – I sem
M. Fanciulli
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Programma:
1. Semiconduttori fuori equilibrio termico: Bassa iniezione.Equazione di continuità. Tempo
di vita. Lunghezza di diffusione. Ricombinazione superficiale. Processi di ricombinazione.
2. Giunzione p-n: Giunzione non polarizzata e polarizzata. Caratteristica corrente tensione in giunzioni ideali e reali. Capacità della giunzione. Breakdown. Modelli. Celle
solari. Diodi PiN.
3. Contatto metallo–semiconduttore: Diodo Schottky. Caratteristica I-V. Stati di
interfaccia. Contatti Ohmici.
4. Transitor bipolare a giunzione: Correnti. Funzionamento in modo attivo. Guadagno.
5. Metallo Ossido Semiconduttore: Struttura a bande. Capacitore MOS. Accumulazione,
svuotamento e inversione. Capacità. Effetto degli stati di interfaccia. Il MOSFET.
6. Evoluzione del MOSFET: SOI MOSFET, substrati ad alta mobilità, high-k, effetti
quantistici nel canale di inversione, correnti di perdita.
7. Dispositivi elettronici a eterogiunzione: HBT, HEMT.
8. Dispositivi elettronici basati su effetti quantistici: diodi tunnel, Tunneling-FET, dispositivi
a bassa dimensionalità, Fin-FET, transitor a singolo elettrone (SET), transistors a
siongolo atomo (SAT), Coulomb blockade, Spin blockade.
9. Dispositivi di memoria non volatile: memorie FLASH, dispositivi emergenti ed innovativi
(nanocristalli, PCM, ReRAM).
10. Dispositivi elettronici e spintronici emergenti: spin, valvole e transistor di spin, giunzioni
tunnel magnetiche.
11. Dispositivi per neuroelettronica: EOS ed EOSFET, Memeristor
12. Dispositivi a stato solido per computazione quantistica: cenni alla computazione
quantistica, qubit, spin in semiconduttori: manipolazione, entanglement, rivelazione.
Testi: R.F. Pierret, Semiconductor Device Fundamentals, Addison Wesley; M.S. Sze, Dispositivi
a semiconduttore, Hoepli; Note integrative del docente.
Modalità d’esame: Prova orale.
