Fisica dei Semiconduttori: mobilità; scattering; mobilità in un campo elettrico; mobilità in temperatura; curva universale di mobilità; modelli empirici di mobilità in campo trasverso e in campo longitudinale; saturazione della velocità; generalità: livello di Fermi, approssimazione di Maxwell Boltzmann; livelli energetici, centri di ricombinazione, trappole, concentrazioni di portatori; equilibrio termodinamico; legge di azione di massa, approssimazione di quasi neutralità; condizioni di fuori equilibrio; quasi-Fermi levels generazione-ricombinazione all’equilibrio; foto-generazione; interazione luce-silicio. Esercizi.

Componenti a giunzione: contatti metallo semiconduttore (equilibrio termodinamico; costruzione del diagramma a bande; barriera; bending del silicio; svuotamento; campo elettrico; potenziale; Gauss; Poisson 1-D); contatti ohmici; caratteristiche generali delle giunzioni p-n a semiconduttore in equilibrio termodinamico (costruzione del diagramma a bande; potenziale di built-in; svuotamento; campo elettrico; potenziale; Gauss; Poisson 1-D); giunzioni a semiconduttore polarizzate (controllo del potenziale di giunzione; generazione e ricombinazione; soluzione della equazione di continuità in condizioni di svuotamento, accumulazione, neutralità; Schockley-Hall-Read; equaz della corrente); principio di funzionamento del fotodiodo; principio di funzionamento della cella solare a giunzione; concetti base del funzionamento del bjt: efficienza di emettitore; coefficiente di trasporto; guadagno; estrazione dei parametri di Ebers Moll; funzionamento diretto; funz. inverso. Esercizi ed esempi.

Sistemi MOS e MOSFET: diagramma a bande; condizioni di svuotamento, arricchimento, inversione, flat-band; tunnel diretto e tunnel Fowler-Nordheim; bending del silicio; Poisson 1-D; carica nell’ossido; carica alle interfacce; MOSFET a canale lungo: VT implant; modelli a canale lungo di approssimazione zero; approssimazione di svuotamento uniforme; svuotamento e canale variabile; equazioni delle correnti; parametri di SPICE; corrente sottosoglia.

Problematiche generali dei componenti integrati in tecnologia CMOS; regole di scaling; ITRS e Legge di Moore; introduzione agli effetti di canale corto; introduzione agli effetti di hot carriers; soluzione della equazione Poisson e Gauss in 2-D.

"Device electronics for integrated circuits" by Muller and Kamins, Wiley

"Ultra Large Scale Integration in CMOS Technology" by F. Irrera, Efesto Edizioni

Fisica dei Semiconduttori: mobilità; scattering; mobilità in un campo elettrico; mobilità in temperatura; curva universale di mobilità; modelli empirici di mobilità in campo trasverso e in campo longitudinale; saturazione della velocità; generalità: livello di Fermi, approssimazione di Maxwell Boltzmann; livelli energetici, centri di ricombinazione, trappole, concentrazioni di portatori; equilibrio termodinamico; legge di azione di massa, approssimazione di quasi neutralità; condizioni di fuori equilibrio; quasi-Fermi levels generazione-ricombinazione all’equilibrio; foto-generazione; interazione luce-silicio. Esercizi.

Componenti a giunzione: contatti metallo semiconduttore (equilibrio termodinamico; costruzione del diagramma a bande; barriera; bending del silicio; svuotamento; campo elettrico; potenziale; Gauss; Poisson 1-D); contatti ohmici; caratteristiche generali delle giunzioni p-n a semiconduttore in equilibrio termodinamico (costruzione del diagramma a bande; potenziale di built-in; svuotamento; campo elettrico; potenziale; Gauss; Poisson 1-D); giunzioni a semiconduttore polarizzate (controllo del potenziale di giunzione; generazione e ricombinazione; soluzione della equazione di continuità in condizioni di svuotamento, accumulazione, neutralità; Schockley-Hall-Read; equaz della corrente); principio di funzionamento del fotodiodo; principio di funzionamento della cella solare a giunzione; concetti base del funzionamento del bjt: efficienza di emettitore; coefficiente di trasporto; guadagno; estrazione dei parametri di Ebers Moll; funzionamento diretto; funz. inverso. Esercizi ed esempi.

Sistemi MOS e MOSFET: diagramma a bande; condizioni di svuotamento, arricchimento, inversione, flat-band; tunnel diretto e tunnel Fowler-Nordheim; bending del silicio; Poisson 1-D; carica nell’ossido; carica alle interfacce; MOSFET a canale lungo: VT implant; modelli a canale lungo di approssimazione zero; approssimazione di svuotamento uniforme; svuotamento e canale variabile; equazioni delle correnti; parametri di SPICE; corrente sottosoglia.

Problematiche generali dei componenti integrati in tecnologia CMOS; regole di scaling; ITRS e Legge di Moore; introduzione agli effetti di canale corto; introduzione agli effetti di hot carriers; soluzione della equazione Poisson e Gauss in 2-D.

"Device electronics for integrated circuits" by Muller and Kamins, Wiley

"Ultra Large Scale Integration in CMOS Technology" by F. Irrera, Efesto Edizioni