Principo di funzionamento dei dispositivi per la microelettronica
Il transistore Bipolare - BJT
Il transistore MOS, scaling e dispositivi nanometrici
Transistor ad Elevata Mobilità (HEMT)
Transistor Bipolari ad Eterogiunzione (HBT)
Il trasporto elettronico nei dispositivi elettronici
Il rumore nei dispositivi elettronici
Applicazioni per la microelettronica
Elementi di dispositivi nanoelettronici
G. Ghione, Dispositivi per la Microelettronica, McGrawHill 1998
Y. Taur,T Ning, Fundamentals of Modern VLSI Devices, SECOND EDITION,
Cambridge University Press
Obiettivi Formativi
L'approfondita conoscenza dei principi di funzionamento dei moderni dispositivi per la microelettronia e della loro descrizione analitica e circuitale.
Comprensione dei fenomeni di ordine superiore coinvolti nel trasporto elettronico e non-idealità di comportamento nei dispositivi.
Introduzione alle tecnolologie emergenti dei dispositivi per micro e nanoelettronica.
Prerequisiti
Aver acquisito gli elementi fondamentali dell'elettronica generale e della fisica dello stato solido
Metodi Didattici
Lezioni frontali e qualche dimostrazione pratica in laboratorio
Modalità di verifica apprendimento
esame orale
Programma del corso
1. Elementi di teoria dei dispositivi elettronici
1.1. Elettrostatica delle Giunzioni Semiconduttore-Semiconduttore e
Metallo-Semiconduttore
1.2. Teoria della giunzione P-N e della giunzione Me-S
1.3. Proprietà elettroniche delle eterostrutture a semiconduttore,
Semiconduttori composti
1.4. Eterostruttore adattate e pseudomorfiche
1.5. Livelli energetici nelle Quantum Well
1.6. Confinamento in Triangular Quantum Well
2. Il transistore Bipolare - BJT
2.1. richiami sul principio di funzionamento
2.2. calcolo della corrente di trasporto
2.3. caratteristice statiche e dinamiche
3. Il transistore MOS
3.1. struttura a bande e principio di funzionamento
3.2. inversione del canale e calcolo della tensione di soglia
3.3. circuito equivalente
3.4 Scaling del Mosfet
3.5 Fenomeni di ordine superiore per MOSFET a canale corto
4. Il rumore nei dispositivi elettronici
4.1. meccanismi alla base del rumore nei dispositivi elettronici
4.2. jitter di fase
5. Transistor ad Elevata Mobilità (HEMT)
5.1. Principio di funzionamento: analisi fisica
5.2. transistori AlGaAs\GaAs, AlGaAs\InGaAs\GaAs, InAlAs\InGaAs\InP
5.3. Circuito equivalente
5.4. Efficienza di modulazione
5.5. Criteri di progetto per un HEMT
5.6. Modelli numerici del trasporto elettronico ed il controllo di un 2DEG
6. Transistor Bipolari ad Eterogiunzione (HBT)
6.1. Principio di funzionamento e caratteristiche
6.2. strutture Si\SiGe, AlGaAs\GaAs
6.3. Modello di Ebers-Moll e Gummel-Poon
7. Elementi di dispositivi per la nanoelettronica
7.1. Tunneling risonante in super-reticoli, inter- e intra-banda
7.2. confinamento elettronico in strutture 1D e 0D; FET a singoloelettrone
7.3. Elementi di elettronica molecolare: OLED TF-MOS e celle solariorganiche
7.4 Elementi di Spintronica