Docente/i: A. Marco Malvezzi  

Denominazione del corso: Fisica dei semiconduttori()
Codice del corso: 500606
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: FIS/03
L'insegnamento è affine per:
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Vengono descritti e discussi i principi della meccanica quantistica che sono alla base della fisica e tecnologia dei semiconduttori e dell'ottica quantistica. Si privilegiano gli aspetti concettuali di base ed esempi specifici anche quantitativi.

Programma del corso

cenni di meccanica ondulatoria

• limiti della fisica classica
• equazione di Schroedinger per la singola particella, principio di indeterminazione, complementarietà
• particelle identiche non interagenti, spin e principio di esclusione

cenni di meccanica statistica

• densità degli stati per un sistema di particelle in equilibrio
• distribuzione di Boltzman
• distribuzione di Bose - Einstein
• distribuzione di Fermi - Dirac

solidi

• stati di elettrone singolo in un potenziale periodico
• teorema di Bloch
• formazione delle bande
• metalli ed isolanti
• massa efficace

semiconduttori

• elettroni e lacune
• distribuzione di equilibrio, energia di Fermi
• giunzione p-n
• cenni alla caratteristica tensione - corrente per una giunzione polarizzata

Prerequisiti

E' essenziale aver ben compreso i principi ed il formalismo della fisica classica, in particolare dell'elettromagnetismo, e possedere nozioni elementari di fisica statistica. E' altresì necessario possedere tutti gli strumenti di analisi matematica affrontati nel curriculum precedente.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 45
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Nell'elenco parziale che segue sono indicati alcuni testi introduttivi a carattere molto descrittivo ed elementare, buoni per una sommaria introduzione al corso: essi sono contraddistiniti dalla lettera (F). Gli alltri testi, per contro, sono molto estesi ma descrivono in dettaglio argomenti specifici del corso. Sono a disposizione nella copisteria virtuale gli appunti delle lezioni ed un serie di esercizi, in parte svolti, proposti in appelli passati.

Halliday, Resnick, Krane. Fondamenti di Fisica, Fisica Moderna. Casa editrice Ambrosiana. (F).

S. Gasiorowics. Quantum Physics, 3rd edition. Wiley.

Bernstein, Fishbane, Gasiorowicz. Modern Physics. Prentice Hall. (F).

H. Kroemer. Quantum Mechanics for Engineers, Material Science and Applied Physics. Prentice Hall.

D.A.B. Miller. Quantum mechanics for scientists and engineers. Cambridge.

A.Rigamonti, P.Carretta. Structure of Matter. Springer.

E. Landi degli Innocenti. Spettroscopia atomica e processi radiativi. Springer.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La base della valutazione finale è una prova scritta della durata di tre ore. Ad essa segue, in caso di valutazione sufficiente, una prova orale.