Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire i concetti di base per la comprensione del funzionamento dei principali dispositivi micro-optoelettronici utilizzati nelle applicazioni elettroniche. In particolare saranno trattati i seguenti argomenti: • Dispositivi microelettronici: a giunzione pn, transistor (BJT, FET, MOSFET) • Proprietà optoelettroniche dei semiconduttori Apparecchi optoelettronici: guide d'onda, diodi emettitori di luce, dispositivi ad emissione stimolata, fotorilevatori e sensori d'immagine, dispositivi fotovoltaici Dispositivi ottici non lineari

Metodi didattici

Il corso viene svolto attraverso lezioni ed frontali in aula. Sono previste esercitazioni guidate in aula ed in laboratorio per stimolare l’approccio ai problemi con autonomia e senso critico.

Prerequisiti

Conoscenze sugli argomenti trattati nel primo anno del corso di laurea.

Verifiche dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale sugli argomenti trattati durante il corso e nella valutazione di una relazione, redatta a casa, sugli esperimenti svolti in laboratorio durante il corso. Lo scopo è di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento,l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico per valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente.

Programma del Corso

Proprietà fisiche dei materiali semiconduttori: proprietà strutturali - struttura a bande elettroniche - trasporto elettrico - proprietà ottiche. Dispositivi a diodo: dispositivi unipolari e bipolari - struttura e funzionamento – caratteristiche tensione-corrente – diodi speciali (varactor, varistore, Zener) – diodi ad eterogiunzione. Dispositivi a transistor: Transistor bipolare BJT – struttura e funzionamento – modello Ebers-Moll – caratteristiche tensione-corrente – transistor bipolare ad eterogiunzione HBT – caratteristiche statiche ed a microonde - transistor ad effetto campo FET – dispositivi a giunzione JFET, MESFET – dispositivi MOSFET – dispositivi a eterogiunzione – transitor a film sottile. Optoelettronica: Rivelatori di radiazione fotovoltaici e fotoconduttori – fotodiodi – celle solari – processi radiativi – diodi LED – Laser a semiconduttori – propagazione guidata di radiazione mediante fibre ottiche – Amplificatori ottici a semiconduttore. Esperimenti di laboratorio su: Caratteristiche elettriche di dispositivi a giunzione unipolari e bipolari – Misure optoelettroniche con sorgenti LED e diodi laser, fotodiodi e sistemi a fibra ottica.