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Oggetto:
Oggetto:

Fisica dei semiconduttori

Oggetto:

Semiconductor Physics

Oggetto:

Anno accademico 2014/2015

Codice dell'attività didattica
MFN1461
Docente
Prof. Paolo Olivero (Titolare del corso)
Corso di studi
008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente e delle Tecnologie Avanzate
Anno
1° anno2° anno
Periodo didattico
Terzo periodo didattico
Tipologia
D=A scelta dello studente
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/03 - fisica della materia
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Inglese
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Contenuti dei corsi "Fisica dello Stato Solido" e "Laboratorio di Fisica della Materia"
Mutuato da
http://scienzadeimateriali.campusnet.unito.it/do/corsi.pl/Show?_id=8d92
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

- Fornire i concetti di base nella fisica dei semiconduttori (statistica dei portatori, meccanismi di conduzione).

- Fornire le conoscenze di base della fisica dei più importanti dispositivi elettronici (giunzioni p-n e Schottky, transistors a effetto di campo).

- Introdurre le procedure di caratterizzazione sperimentale delle celle fotovoltaiche.

- To provide the basic knowledge on the physics of semiconductor devices (carrier statistics, conduction mechanisms).

- To provide the basic knowledge of the physics of the most important electronic devices (p-n junctions, field effect transistors).

- To introduce the experimental procedures for the characterization of photovoltaic devices.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

  • comprensione dei concetti alla base delle proprietà elettriche dei materiali semiconduttori e dei dispositivi basati su di essi (giunzioni bipolari, cele fotovoltaiche, transistors)
  • comprensione delle modalita' di funzionamento di strumentazione di laboratorio e delle relative tecniche sperimentali per la caratterizzazione di dispositivi fotovoltaici

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

  • capacita’ di comprendere e padroneggiare i modelli fisici fondamentali per l'interpretazione dei fenomeni di trasporto elettrico nei semiconduttori e di funzionamento dei principali dispositivi basati su di essi (giunzioni bipolari, celle fotovoltaiche, transistors)
  • capacita' di effettuare misure di laboratorio con l'utilizzo di strumentazione moderna seguendo un adeguato protocollo sperimentale per la caratterizzazione di dispositivi fotovoltaici


Knowledge and understanding

  • understanding the basic concepts on the electrical properties of semiconducting materials and of related devices (bipolar junctions, photovoltaic cells, transistors)
  • understanding of the functionalities of laboratory equipment and of relevant experimental techniques for the characterization of photovoltaic devices

Applying knowledge and understanding

  • ability to understand and manage fundamental physical models to interpret charge transport mechanisms in semiconductors, as well as the functionalities of main related devices (bipolar junctions, photovoltaic cells, transistors)
  • ability to take experimental measurements, using modern instrumentation and adopting a suitable experimental protocol for the characterization of photovoltaic devices
Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consisterà in un colloquio orale della durata di circa 30 minuti in cui si valuteranno:

- la comprensione dei contenuti delle lezioni frontali, sia per quanto riguarda la derivazione delle formulazioni che la risoluzione di semplici esercizi numerici;

- i contenuti delle relazioni delle attività integrative di laboratorio, che gli studenti sono chiamati a produrre a gruppi e consegnare almeno una settimana prima dell'esame.

The exam will consist in an oral colloquium of about 30 minutes in which the following aspects will be evaluated:

- understanding of the contents of the frontal lectures, both with regards to the derivation of the formalism presented in the lectures and to the solution of simple numerical problems;

- contents of the reports of the supporting laboratory activities, which the students must produce in groups and deliver at least one week before the exam.

L'esame consisterà in un colloquio orale della durata di circa 30 minuti in cui si valuteranno: - la comprensione dei contenuti delle lezioni frontali, sia per quanto riguarda la derivazione delle formulazioni che la risoluzione di semplici esercizi numerici; - i contenuti delle relazioni delle attività integrative di laboratorio, che gli studenti sono chiamati a produrre a gruppi e consegnare almeno una settimana prima dell'esame.
The exam will consist in an oral colloquium of about 30 minutes in which the following aspects will be evaluated: - understanding of the contents of the frontal lectures, both with regards to the derivation of the formalism presented in the lectures and to the solution of simple numerical problems; - contents of the reports of the supporting laboratory activities, which the students must produce in groups and deliver at least one week before the exam.

Oggetto:

Attività di supporto

Attività di supporto

Attività integrative in laboratorio:

- caratterizzazione di una giunzione p-n;

- caratterizzazione funzionale di una cella fotovoltaica.

Integrating laboratory activities:

- charcaterization of a p-n junction;

- functional characterization of a photovoltaic cell.

Oggetto:

Programma

- Breve richiamo ai concetti basilari della fisica dei semiconduttori

- Statistica dei portatori in semiconduttori intrinseci ed estrinseci

- Fenomeni di trasporto nei semiconduttori

- Giunione p-n: derivazione della legge del diodo

- Fisica e aspetti tecnologici dei dispositivi fotovoltaici

- Giunione metallo-semiconduttore: diodo Schottky

- Transistor a effetto di campo: JFET, MOSFET

- Short review on basic concepts in semiconductor physics

- Carrier statistics in intrinsic and extrinsic semiconductors

- Charge transport mechanisms in semiconctors

- p-n junction: derivation of the diode law

- Physics and technological aspects of photovoltaic devices

- Metal-semiconductor junction: Schottky diode

- Field effect transistors: JFET, MOSFET

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Testi consigliati e bibliografia

[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

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Note

Questo corso è mutuato (per 4 CFU) daIl corso Solid State Physics per la laurea magistrale in Scienza dei Materiali.

Le lezioni frontali del corso saranno tenute in inglese. 

Orario

# lezione
data
orario
aula
1
21/04/2015
9:00-11:00
D1, via Giuria 9
2
23/04/2015
9:00-11:00
D1, via Giuria 9
3
27/04/2015
11:00-13:00
D1, via Giuria 9
4
28/04/2015
9:00-11:00
D1, via Giuria 9
5
30/04/2015
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D1, via Giuria 9
6
04/05/2015
11:00-13:00
D1, via Giuria 9
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05/05/2015
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intro lab
18/05/2015
14:00-18:00
D1, via Giuria 9
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D1, via Giuria 9
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21/05/2015
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25/05/2015
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04/06/2015
9:00-11:00
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08/06/2015
11:00-13:00
D1, via Giuria 9
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09/06/2015
9:00-11:00
D1, via Giuria 9

 

The Semiconductor Physics Course is shared with the Solid State Physics Course of the "Laurea Magistrale" in Material Science.

The lectures will be held in English.

Timesheet

# lecture
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1
21/04/2015
9:00-11:00
D1, via Giuria 9
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9:00-11:00
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9:00-11:00
D1, via Giuria 9
Oggetto:
Ultimo aggiornamento: 26/05/2015 13:56
Location: https://fisica.campusnet.unito.it/robots.html
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