Διδασκόμενη ύλη

Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή στις βασικές ιδιότητες των ημιαγωγών και η εφαρμογή τους σε σύγχρονες μικροηλεκτρονικές διατάξεις.

• Εισαγωγή στους ημιαγωγούς – κρυσταλλική δομή.
• Ανάπτυξη ημιαγωγών και βασικά στοιχεία κατασκευής ημιαγωγικών διατάξεων -φωτολιθογραφία.
• Ενεργειακές ζώνες – ανάστροφο πλέγμα – ζώνη Brillouin.
• Ενεργειακό χάσμα σε ημιαγωγούς – ιδιότητες της ζώνης αγωγιμότητας και σθένους – παραβολικές ζώνες – οπές.
• Πυκνότητα καταστάσεων – μεταβολή ενεργειακού χάσματος ημιαγωγών – κβαντικά πηγάδια.
• Στατιστική Fermi – ενδογενείς και εξωγενείς συγκεντρώσεις φορέων – προσμίξεις τύπου n και p – Ενέργεια Fermi.
• Μεταφορά φορτίου με διάχυση και ολίσθηση.
• Δίοδοι p-n – περιγραφή λειτουργίας – βασικά ηλεκτρικά κυκλώματα με διόδους.
• Διπολικό τρανζίστορ.
• FET τρανζίστορ.

Ιστοσελίδα μαθήματος

Το eclass του μαθήματος.

Μαθησιακά αποτελέσματα

Η ύλη του μαθήματος περιλαμβάνει τη μελέτη βασικών ιδιοτήτων των ημιαγωγών και της εφαρμογής τους σε σύγχρονες μικροηλεκτρονικές διατάξεις. Οι φοιτητές με το πέρας του μαθήματος αναμένεται:

• Να κατανοούν βασικές δομικές και ηλεκτρικές ιδιότητες των ημιαγωγών που συνδέονται με κρυσταλλική δομή, ενεργειακές ζώνες και προσμίξεις.
• Να γνωρίζουν τις φυσικές αρχές λειτουργίας σημαντικών ημιαγωγικών διατάξεων.
• Να έχουν εξοικειωθεί με βασικές κατασκευαστικές διαδικασίες στις εφαρμογές των ημιαγωγών όπως οπτική λιθογραφία, θερμική και electron-beam εναπόθεση μετάλλων, υγρή και ξηρή χημική χάραξη.
• Να διαμορφώσουν άποψη για τις σύγχρονες εξελίξεις στον ταχέως αναπτυσσόμενο τομέα των ημιαγωγικών διατάξεων.
• Να είναι προετοιμασμένοι για την παρακολούθηση σχετικών πιο εξειδικευμένων μαθημάτων είτε προπτυχιακού είτε μεταπτυχιακού κύκλου σπουδών.

Το μάθημα σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Προσόντων Δια Βίου Μάθησης είναι επιπέδου 6 ως μάθημα πρώτου κύκλου σπουδών.

Μέθοδοι Aξιολόγησης

Η αξιολόγηση των φοιτητών γίνεται είτε με τελική γραπτή εξέταση (100%) είτε προαιρετικά με συνδυασμό τελικής γραπτής εξέτασης (80%) και παράδοσης σετ ασκήσεων (20%).

Η τελική εξέταση είναι στα ελληνικά και περιλαμβάνει συνδυασμό:

• Επίλυσης προβλημάτων
• Ανάπτυξης θεμάτων

Προβλέπεται προφορική εξέταση για φοιτητές με μαθησιακές δυσκολίες.

Οι φοιτητές έχουν το δικαίωμα να δουν το γραπτό τους μετά την έκδοση των αποτελεσμάτων και να υποβάλουν ερωτήσεις.

Ο τρόπος αξιολόγησης των φοιτητών και η ύλη του μαθήματος περιγράφεται στην πρώτη διάλεξη και αναρτάται στο eclass του μαθήματος.

Βιβλιογραφία

• J. Singh «Οπτοηλεκτρονική» 2023, 1η Βελτιωμένη Έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα
• A. Sedra & K. Smith «Μικροηλεκτρονικά Κυκλώματα», 7η έκδοση, εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2021
• B.G. Streetman & S. Banerjee “Solid State Electronic Devices”, 7th edition, Pearson, 2015
• R. Pierret “Semiconductor Device Fundamentals”, 2nd Edition, Addison Wesley, 1996