Fisica dei dispositivi integrati (2016/2017)

Codice insegnamento
4S00034
Docente
Alessandro Romeo
Coordinatore
Alessandro Romeo
crediti
6
Settore disciplinare
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
I sem. dal 3-ott-2016 al 31-gen-2017.

Orario lezioni

I sem.
Giorno Ora Tipo Luogo Note
giovedì 11.30 - 13.30 lezione Aula C dal 13-ott-2016  al 31-gen-2017
venerdì 14.30 - 16.30 lezione Aula G dal 14-ott-2016  al 31-gen-2017

Obiettivi formativi

Il corso introduce i principi fisici di funzionamento dei dispositivi a semiconduttore e delle porte logiche realizzate mediante la tecnologia planare dei circuiti integrati insegnando allo studente ad analizzare e valutare il comportamento dei sistemi fisici che realizzano un dispositivo o implementano uno schema logico e mettendolo in grado di confrontare i diversi sistemi in termini dai parametri fisici che ne caratterizzano il comportamento.

Programma

Per seguire con profitto l'insegnamento è consigliabile che lo studente abbia già acquisito conoscenze di Fisica Classica (leggi della dinamica, lavoro, energia, campo elettrico, potenziale elettrico).

Richiami di Fisica Classica e di Fisica Atomica: lavoro ed energia, campo elettrico e potenziale, corrente elettrica, legge di Ohm, circuiti lineari resistività e dipendenza dalla temperatura in metalli e semiconduttori, modello di Bohr, tavola periodica degli elementi

Struttura cristallina e proprietà elettriche di metalli, semiconduttori e semiconduttori drogati: modello a gas di elettroni nei metalli, modello a legame nei semiconduttori, concetto di lacuna, semiconduttori drogati, cenni alla teoria a bande, corrente di conduzione e di diffusione


Argomenti trattati:

Giunzione p-n: giunzione non polarizzata e polarizzata, ddp di contatto, caratteristica tensione-corrente in polarizzazione diretta e inversa, diodo a giunzione, diodo Zener, porte OR/AND a diodi, tempi di commutazione

Transistor bipolari a giunzione BJT, curve di ingresso e di uscita in configurazione emettitore comune, base comune, invertitore, caratteristica di traferimento e margini di rumore, tempi di commutazione

Transitor a effetto di campo JFET e MOSFET, tecniche di fabbricazione, curve di uscita e di trasferimento, invertitori a MOSFET e CMOS, caratteristiche di trasferimento, margini di rumore, tempi di commutazione

Circuiti digitali elementari in tecnologia MOS, CMOS, bipolare, ECL: NOR e NAND a MOSFET e a CMOS, NAND DTL, HTL, TTL, OR/NOR ECL

Confronto tra famiglie logiche: ritardo di propagazione, potenza dissipata, fan-out, margini di rumore

Sensori e applicazioni pratiche

Modalità d'esame

L'esame sarà un colloquio orale sulle tematiche affrontate durante il corso.

Opinione studenti frequentanti - 2016/2017


Statistiche per i requisiti di trasparenza (Attuazione Art. 2 del D.M. 31/10/2007, n. 544)

I dati relativi all'AA 2016/2017 non sono ancora disponibili