T ßτλος του μαθÞματος | ΥλικÜ και ΔιατÜξεις ΜικροηλεκτρονικÞς
Κωδικüς αριθμüς μαθÞματος | MSE4 06
Τýπος του μαθÞματος | ΕπιλογÞς
Επßπεδο του μαθÞματος | Προπτυχιακü
¸τος σπουδþν | Τρßτο, ΤÝταρτο
ΕξÜμηνο | ´¸κτο, ´¼γδοο
ΠιστωτικÝς μονÜδες ECTS | 5
¼νομα του διδÜσκοντος/των διδασκüντων | Λ. Παλßλης, Επßκουρος ΚαθηγητÞς Δ. ΣκαρλÜτος, Επßκουρος ΚαθηγητÞς
Επιδιωκüμενα μαθησιακÜ αποτελÝσματα του μαθÞματος | Στüχος του μαθÞματος εßναι οι φοιτητÝς να κατανοÞσουν (α) Την βασικÞ διÜκριση μεταξý αγωγþν, ημιαγωγþν και μονωτþν στη βÜση της θεωρßας των ενεργειακþν ζωνþν των στερεþν. (β) Τις βασικÝς φυσικÝς ιδιüτητες και μεγÝθη μετÜλλων και ημιαγωγþν και τους μηχανισμοýς που διÝπουν την αγωγιμüτητÜ τους. (γ) Τις βασικÝς φυσικÝς ιδιüτητες και μεγÝθη ετεροεπαφþν ημιαγωγþν και ετεροεπαφþν μετÜλλων / μονωτþν / ημιαγωγþν και την λειτουργßα βασικþν διατÜξεων που στηρßζονται σε αυτÝς. (δ) Τις φυσικÝς ιδιüτητες και τις τεχνικÝς ανÜπτυξης υλικþν της τεχνολογßας MOS και τα στÜδια κατασκευÞς των αντßστοιχων διατÜξεων.
Δεξιüτητες | Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς θα Ýχει περαιτÝρω αναπτýξει τις ακüλουθες δεξιüτητες Ικανüτητα να επιδεικνýει γνþση και κατανüηση των ουσιωδþν εννοιþν, και μεγεθþν της φυσικÞς μετÜλλων,μονωτþν και ημιαγωγþν,των ετεροεπαφþν τους και των διατÜξεων που στηρßζονται σε αυτÝς. Ικανüτητα σχεδιασμοý ενεργειακþν διαγραμμÜτων ετεροεπαφþν και πραγματοποßησης γρÞγορων υπολογισμþν τÜξεως μεγÝθους που σχετßζονται με τη φυσικÞ των υλικþν και διατÜξεων της τεχνολογßας Μ OS. Ικανüτητα επßλυσης σýνθετων προβλημÜτων, εßτε καθαρÜ θεωρητικþν εßτε αναδυüμενων απü πρακτικÝς εφαρμογÝς και απαιτÞσεις της τεχνολογßας MOS. Δεξιüτητες μελÝτης που χρειÜζονται για τη συνεχÞ επαγγελματικÞ του ανÜπτυξη
ΠροαπαιτÞσεις | Δεν υπÜρχουν προαπαιτοýμενα μαθÞματα. Οι φοιτητÝς πρÝπει να Ýχουν καλÞ γνþση Σýγχρονης ΦυσικÞς.
Περιεχüμενα (ýλη) του μαθÞματος | ΜÝρος Α: ΥλικÜ και ΔιατÜξεις ΣτερεÜς κατÜστασης 1)Στερεοß Αγωγοß, ΜονωτÝς και Ημιαγωγοß: ΦαινομενολογικÞ εισαγωγÞ στη θεωρßα ενεργειακþν ζωνþν στα στερεÜ. ΔιαγρÜμματα Ε-x. Το μοντÝλο Kronnig-Penney. ΔιαγρÜμματα Ε-κ. 2)Αγωγοß: ΜοντÝλο ελευθÝρων ηλεκτρονßων, θερμιονικÞ εκπομπÞ, φαινüμενα επαφÞς μεταξý μετÜλλων. 3)Ημιαγωγοß: Ενδογενεßς και εξωγενεßς ημιαγωγοß. ΑνÜπτυξη ομοιüμορφα νοθευμÝνων υποστρωμÜτων ημιαγωγþν (μÝθοδοι Czochralski και MBE). ΣτατιστικÞ φορÝων αγωγιμüτητας σε ισορροπßα. ΓÝνεση και επανασýνδεση φορÝων εκτüς ισορροπßας. Ρεýματα ολισθÞσεως και διαχýσεως σε ημιαγωγοýς. Εξßσωση συνεχεßας. 4) ΑνÜπτυξη υμενßων σε Ημιαγωγοýς και μορφοποßησÞ τους στη Μικρο/νανοκλßμακα: ΑνÜπτυξη μεταλλικþν Υμενßων. ΑνÜπτυξη μονωτικþν υμενßων. Λιθογραφßα και εγχÜραξη. 5) Ανομοιüμορφη νüθευση Ημιαγωγþν: ΔιÜχυση απü την αÝριο φÜση και ιοντικÞ εμφýτευση. ΕπαφÝς p-n. 6) Η ιδανικÞ επαφÞ ΜετÜλλου - ΜονωτÞ - Ημιαγωγοý (MIS): Ορισμüς και βασικÜ μεγÝθη. Η επαφÞ υπü συνθÞκες εξωτερικÞς πüλωσης. Χωρητικüτητα της ιδανικÞς επαφÞς MIS. 7) ΡεαλιστικÝς επαφÝς MOS: ΑτÝλειες των μονωτþν και επßδραση στην χωρητικüτητα. 8) Το Τρανζßστορ MOSFET: ΦαινομενολογικÞ περιγραφÞ της αρχÞς λειτουργßας του. Σμßκρυνση του MOSFET. ΠαρασιτικÜ φαινüμενα σε MOSFET μικροý καναλιοý.Η τεχνολογßα CMOS. ΜÝρος Β: Οργανικοß Ημιαγωγοß και ΟργανικÝς ΟπτοηλεκτρονικÝς-ΦωτονικÝς ΔιατÜξεις 1) Οργανικοß Ημιαγωγοß: Αγþγιμα ΣυζυγÞ ΠολυμερÞ και ΜικρÜ ΟργανικÜ Μüρια. ΘερμικÝς και ΟπτικÝς Ιδιüτητες. ΗλεκτρονικÞ ΔομÞ και ΗλεκτρονικÝς Ιδιüτητες. ΔιεγερμÝνες ΚαταστÜσεις (Εξιτüνια). Φωτοφωταýγεια. Μηχανισμοß Αγωγιμüτητας και ΜεταφορÜς Φορτßου - Επßδραση εμπλουτισμοý. ΣυσχÝτιση χημικÞς δομÞς και οπτοηλεκτρονικþν ιδιοτÞτων. 2) ΟργανικÝς ΟπτοηλεκτρονικÝς-ΦωτονικÝς ΔιατÜξεις: Δßοδοι ΕκπομπÞς Φωτüς (OLEDs), ΦωτοβολταúκÝς Κυψελßδες (OPVs), Τρανζßστορ Επßδρασης Πεδßου (OFETs), Lasers. Τεχνολογßες ΚατασκευÞς Λεπτþν Υμενßων και ΔιατÜξεων, ΑρχÝς Λειτουργßας των ΔιατÜξεων, Μηχανισμοß ΓÞρανσης.
Συνιστþμενη βιβλιογραφßα προς μελÝτη | 1) Δ.ΣκαρλÜτος, «ΥλικÜ με ΕφαρμογÝς στη ΜικροηλεκτρονικÞ (ΦυσικÞ και Τεχνολογßα)», ΠανεπιστημιακÝς Σημειþσεις, ΠÜτρα 2011. 2) S. M. Sze. "Semiconductor Devices : Physics and Technology", 2nd Ed., Wiley, (2002). 3) Polymers for microelectronics and nanoelectronics Qinghuang Lin, R. A. Pearson, Jeffrey C. Hedrick Americal Chemical Society, 2004. 4) Organic Electronics: Materials, Processing, Devices and Applications Franky So (ed.) Taylor and Francis, 2010. 5) Organic Electronics - Materials, Manufacturing and Applications Hagen Klauk (ed.) Wiley-VCH, Weinheim, 2006.
ΔιδακτικÝς και μαθησιακÝς μÝθοδοι | - Παραδüσεις στον πßνακα - ΠαρουσιÜσεις με powerpoint - Καθοδηγοýμενη μελÝτη
ΜÝθοδοι αξιολüγησης/βαθμολüγησης | (α) Εργασßες για το σπßτι με προβλÞματα και ασκÞσεις ανÜ εβδομÜδα. (β) ΤελικÞ εξÝταση σε üλη την ýλη. Ο τελικüς βαθμüς υπολογßζεται ως το Üθροισμα: (ΜÝσος Βαθμüς Εργασιþν x 0.4) + (Βαθμüς τελικÞς εξÝτασης x 0.6)
Γλþσσα διδασκαλßας | ΕλληνικÜ. M ποροýν üμως να γßνουν οι παραδüσεις στην ΑγγλικÞ γλþσσα στην περßπτωση που αλλοδαποß φοιτητÝς παρακολουθοýν το πρüγραμμα.