Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση οι φοιτητές/φοιτήτριες:
- θα είναι σε θέση να ερμηνεύουν σε πρωταρχικό επίπεδο τη ηλεκτρική συμπεριφορά της ύλης
- θα είναι σε θέση να διακρίνουν διάφορες κατηγορίες υλικών ανάλογα με τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες
- θα έχουν μια σφαιρική γνώση για τις τεχνολογικές εφαρμογές των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των υλικών
Περιεχόμενο Μαθήματος
Σκοπός του μαθήματος είναι η κατανόηση των μηχανισμών αγωγιμότητας σε ορισμένα βασικά υλικά τεχνολογίας και η εφαρμογή τους σε σύγχρονες οπτοηλεκτρονικές και μικρο-νανοηλεκτρονικές διατάξεις. Συγκεκριμένα, παρουσιάζονται: (α) Η αγωγιμότητα μίας ιδιαίτερης κατηγορίας ημιαγωγών, των πολυκρυσταλλικών ημιαγωγών, που παρουσιάζουν μεγάλο τεχνολογικό ενδιαφέρον. Ιδιαίτερη σημασία δίνεται στην επίδραση των διαχωριστικών επιφανειών των κρυστάλλων στις ηλεκτρικές ιδιότητες των υλικών αυτών. Τέλος, γίνεται περιγραφή των εφαρμογών των πολυκρυσταλλικών ημιαγωγών στην ηλεκτρονική. (β) Οι ηλεκτρικές ιδιότητες λεπτών μονωτικών υμενίων που εφαρμόζονται στην τεχνολογία των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Παρουσιάζονται οι μηχανισμοί αγωγιμότητας και οι βασικοί μηχανισμοί γήρανσης λεπτών μονωτικών υμενίων σε τρανζίστορ MOSFET. (γ) Ημιαγωγικά υλικά που χρησιμοποιούνται σε προηγμένες ημιαγωγικές διατάξεις για σύγχρονες τεχνολογικές εφαρμογές. Συγκεκριμένα, μελετώνται οπτοηλεκτρονικές διατάξεις εκπομπής φωτός που βασίζονται σε p-n επαφές με κβαντικά πηγάδια στην περιοχή κένωσης (μικρο-LEDs) και τρανζίστορ MOSFET πολλαπλών πυλών (multi-gate MOSFETs) στην νανοηλεκτρονική. (δ) Πειραματικές τεχνικές για ηλεκτρικό χαρακτηρισμό ημιαγωγικών υλικών και διατάξεων. Συγκεκριμένα, τεχνικές για ηλεκτρικό χαρακτηρισμό ημιαγωγών με το φαινόμενο Hall και τρανζίστορ λεπτών υμενίων πολυκρυσταλλικού πυριτίου (TFTs) με μετρήσεις θορύβου χαμηλών συχνοτήτων.
Λέξεις Κλειδιά
μηχανισμοί αγωγιμότητας, ηλεκτρικές ιδιότητες, ημιαγωγοί, πυρίτιο, φαινόμενο Hall
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1. Φυσική στερεάς κατάστασης, P. Hofmann, 2020, Εκδόσεις Παπαζήση, Εύδοξος:94700247, ISBN: 9789600236781
2. Φυσική στερεάς κατάστασης, Η. Ibach, Η. Luth, 2011, Εκδόσεις ΖΗΤΗ, Εύδοξος:12583778, ISBN:9789604563135
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. Αγώγιμες ιδιότητες των ηλεκτροτεχνικών υλικών, Ν. Σ. Σπύρου, 2009, Εκδόσεις Τζιόλα, Εύδοξος:18548947, ISBN:9604180827