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Nanostrutture dei semiconduttori

Corsi di laurea:
Scienze fisiche
Docenti:
Andreani Lucio
Anno accademico:
2010/2011
Crediti formativi:
6
Ambiti:
FIS/03
Decreto Ministeriale:
270/04
Ore di lezione:
48
Lingua di insegnamento:
Italiano

Modalità

Esame orale, su 5 argomenti a scelta fra quelli trattati nel corso (10 capitoli delle dispense). Per la prova di esame si raccomanda di focalizzarsi sugli aspetti fisici degli argomenti trattati (andamenti qualitativi, grafici, metodi per misurare le varie proprietà…) piuttosto che sullo studio dettagliato delle derivazioni matematiche.

Prerequisiti

Nozioni di fisica quantistica, elettromagnetismo, ottica, fisica dei solidi. Il corso, che si svolge nel secondo semestre, richiede preferibilmente la frequenza di 'Fisica dei semiconduttori' e di 'Fisica dello Stato Solido I' come corsi propedeutici.

Programma

Vengono trattate le nanostrutture di semiconduttore, ossia i sistemi a bassa dimensionalità che danno origine a fenomeni di confinamento quantico in una, due o tre dimensioni per gli elettroni. Saranno trattati i seguenti argomenti: Calcoli a principi primi e discontinuità di banda. Eterostrutture, metodo della funzione inviluppo. Sistemi bidimensionali: buche quantiche, superreticoli, etero-interfacce. Assorbimento ed emissione, transizioni interbanda e intersubbanda in buche quantiche, laser a semiconduttore. Eccitoni e polaritoni confinati. Tunneling e resistività differenziale negativa, diodo a effetto tunnel, doppia barriera. Effetti di campi elettrici e magnetici. Effetto Hall quantistico, intero e frazionario. Sistemi mono- e zero-dimensionali: quantum wires e quantum dots, livelli elettronici, proprietà di trasporto e proprietà ottiche, effetti di correlazione. Cenni ai sistemi a confinamento fotonico (microcavità di semiconduttore e cristalli fotonici).

Bibliografia

L.C. Andreani, Dispense del corso.
P.Y. Yu, M. Cardona, Fundamentals of Semiconductors: Physics and Material Properties, 3rd edition (Springer, 2005)
M. Grundmann, The Physics of Semiconductors: An Introduction Including Devices and Nanophysics (Springer, 2006)
J.H. Davies, The Physics of Low-dimensional Semiconductors: An Introduction (Cambridge University Press, 1998)


Elenco appelli e prove

Nessuna prova presente

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