Dispostivi Elettronici

Elementi di fisica dei semiconduttori: La microelettronica e la tecnologia planare. Conduttori e semiconduttori. Modello ad orbitale di legame. La generazione termica e la conduzione intrinseca, la lacuna, la legge d’azione di massa. Il drogaggio ed i droganti nel modello ad orbitali di legame. Maggioritari e minoritari. La conducibilità, la mobilità (modello di rilassamento energia/quantità di moto), la corrente di deriva. La saturazione della velocità (rilassamento totale del momento/parziale dell’energia). Corrente di diffusione. Legge di Fick. Relazione di Einstein.

Il diodo a giunzione: La giunzione p-n e il raddrizzamento La giunzione p-n all’equilibrio. Statistica di Boltzmann e tensione di built-in. Polarizzazione diretta: equazione di continuità. Modello elementare di generazione e ricombinazione. Iniezione in zona neutra e profilo di minoritari, espressione della corrente in polarizzazione diretta. Modello a controllo di carica, transconduttanza e capacità di diffusione. Diodo in inversa. Spessore della zona svuotata e campo elettrico. Il breakdown, descrizione dell’effetto tunnel e della moltiplicazione a valanga

Il transistore MOSFET: La struttura MOS. Banda piatta, svuotamento, inversione. La tensione di soglia. L’effetto body. Il transistore MOS canale n. Modello a controllo di carica. Il pinch-off e la saturazione. Relazione in zona ohmica ed in saturazione. Il MOSFET sotto-soglia. Modulazione di canale, conduttanza di uscita e guadagno di tensione.  Saturazione di velocità e capacità di corrente limite del MOSFET. Frequenza di taglio del MOSFET