UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA
C.D.L. IN INFORMATICA - A.A. 2006-2007
Programma del corso di
Fisica dei Dispositivi Elettronici
(6 CFU)
Modello atomico. Atomo di idrogeno, principio di esclusione di Pauli, Livelli di energia, buche, distribuzione di
Fermi-Dirac, Livelli di Fermi.
Fisica dei materiali semiconduttori. Conduttori, semiconduttori, isolanti. Cenni sulla meccanica quantistica.
Livello di fermi nei metalli. Densità degli stati disponibili. Teoria delle bande nei solidi. Concetto di lacuna.
Massa efficace. Esempi di bande nei semiconduttori (gr. IV e gr III-V). Semiconduttori intrinseci ed estrinseci.
Livello di Fermi nei semiconduttori. Fenomeni di trasporto nei materiali semiconduttori. Equazione generale
della diffusione.
Giunzione p-n. Equilibrio termodinamico. Regione di svuotamento. Caratteristica I-V. Funzionamento come
un diodo. Modello lineare del diodo. Tempi di transizione. Diodi zener e tunnel.
Transistore bipolare. Effetto transistor e regioni di funzionamento. Guadagno di corrente, fattore di trasporto
ed efficienza di emettitore. Il modello di Ebers-Moll. Caratteristiche statiche I-V.
Transisor JFET e MOS
Cenni di tecnologia degli IC: Disegno di transistor BJT integrati. Profilo di diffusione. Monocristallo di Si.
Wafer. Crescita epitassiale. Connessioni. Metallizzazione multi-level. Cenni sui materiali. Transistor MOS
integrati. Condensatori. Memorie. Tecnologia CMOS integrata.
Elementi di elettronica digitale: Implementazione delle operazioni logiche. Famiglie logiche DTL, TTL,
PMOS, NMOS, CMOS. Fan-out. Tempi di propagazione.
Cenni sui dispositivi per bioelettronica: I Computer molecolari.
I riferimenti bibliografici indicati sono relativi al testo adottato:
G. Giustolisi, G. Palumbo: Introduzione ai dispositivi elettronici - Franco Angeli
Appunti disponibili sul sito http://www.unipg.it/campanella
