Anno immatricolazione
2014/2015
SSD
FIS/03 (FISICA DELLA MATERIA)
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI FISICA
Corso di studio
SCIENZE FISICHE
Curriculum
FISICA TEORICA
Periodo didattico
Secondo Semestre (02/03/2015 - 12/06/2015)
Ore
48 ore di attività frontale
Lingua insegnamento
ITALIANO
Prerequisiti
Nozioni di fisica quantistica, elettromagnetismo, ottica, fisica dei solidi. Il corso, che si svolge nel secondo semestre, richiede preferibilmente la frequenza di ‘Fisica dello Stato Solido I’ come corso propedeutico.
Obiettivi formativi
Apprendimento dei concetti e fenomeni di base relativi alle nanostrutture di semiconduttori per il confinamento quantico di elettroni e lacune.
Programma e contenuti
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 (e le lacune). Saranno trattati i seguenti argomenti: Richiamo sui concetti base della fisica dei semiconduttori. 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).
Testi di riferimento
L.C. Andreani, Dispense del corso (1998/1999).
P.Y. Yu, M. Cardona, Fundamentals of Semiconductors: Physics and Material Properties, 3rd edition (Springer, 2005). ).
J.H. Davies, The Physics of Low-dimensional Semiconductors: An Introduction (Cambridge University Press, 1998).
Modalità verifica apprendimento
Esame orale. 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.
Altre informazioni
Esame orale. 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.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile