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Solid State physics

Degree course Electronic Engineering
Curriculum Curriculum unico
Learnings Orientamento unico
Academic Year 2018/2019
ECTS 6
Scientific Disciplinary Sector FIS/01
Year First year
Time unit First semester
Class hours 48
Educational activity Related and integrative training activities

Single group

Professor GIACOMO MESSINA
Objectives Synthetic description:
The course “Solid State Physics” deals with the principles of Quantum Mechanics and Semiconductor Physics. The competences acquired within this module allow the student to understand the transport phenomena of charge carriers in a semiconductor, the mechanisms of generation-recombination, the absorption and emission processes at the basis of the operation of present day devices.

Acquisition of knowledge on:
Principles of Quantum Mechanics. Energy bands in solids. Basic crystal structures for semiconductor physics. Mechanisms of charge transport in semiconductor materials. Optical properties of semiconductors. The electrostatics of the p-n junction.
Programme Detailed course program

Introduction to the Structure of Matter
Crisis of Classical Physics - Photoelectric Effect –Compton Effect - De Broglie Wavelength. – Bohr Atomic Model – Heisenberg uncertain principle –The infinite potential well - Tunnel effect

Solids
Single crystal, polycrystalline and amorphous materials – Crystal Structures – Crystal lattices - Miller’s indexes – Diamond and zinc blende structures – Energy Bands - Classification of the materials on the basis of their band structure: metals, semiconductors and insulators.

Semiconductors
Fermi gas in one, two and three dimensions – Density of states – Fermi-Dirac distribution function– Density of occupied states – Fermi Energy – Electron and holes concentrations –Fermi level in intrinsic and doped semiconductors – Effective density of states in the conduction (NC) and valence (NV) band – Law of mass action – Direct and indirect gap semiconductors – Optical processes in semiconductors – Carrier transport phenomena - – Medium free path – Mobility – Dependence on temperature and impurity concentration – Continuity equation – Energy bands - p-n junction – Tunnel diode – Optical absorption - LED –Laser Diode

Spettroscopic Tecniques
Elements of: Magnetic Resonance, X-ray diffraction, Raman spectroscopy.
Books Neamen D.A., “Semiconductor Physics and Devices”, Mc Graw Hill
S.M. Sze, Physics of Semiconducttor Devices, Wiley-Interscience
C.Kittel, “Introduction to Solid State Physics ”, John Wiley & Sons
Traditional teaching method Yes
Distance teaching method No
Mandatory attendance No
Written examination evaluation Yes
Oral examination evaluation Yes
Aptitude test evaluation No
Project evaluation No
Internship evaluation No
Evaluation in itinere No
Practice Test No

Further information

No document in this course

Office hours list:

Description News
Office hours by: Giacomo Messina
A partire da giovedi' 21 marzo 2019 il ricevimento studenti del Prof.Giacomo Messina si terra' alle ore 17 presso il Laboratorio di Fisica (primo piano sopra aula F1).
Office hours by: Giacomo Messina
Nel mese di febbraio 2019 il ricevimento studenti si terrà il giovedì ore 16:00 presso il Laboratorio di Fisica (sopra Aula F1).

E' comunque possibile concordare il ricevimento su appuntamento inviando una email all'indirizzo messina@unirc.it
Office hours by: Giacomo Messina
Ricevimento Studenti settembre 2018

Per il mese di settembre 2018 il ricevimento studenti di Fisica Generale II, Fisica dei Semiconduttori Fisica dello Stato Solido si terrà il mercoledì ore 11 presso la direzione del DIIES (6° piano).
Office hours by: Giacomo Messina
Il ricevimento studenti di Fisica Generale II, Fisica dei semiconduttori, Fisica dello stato solido si terra' venerdi' 12 luglio ore 9 presso il Laboratorio di Fisica (primo piano sopra aula F1).
Office hours by: Giacomo Messina
Nel periodo Novembre-dicembre 2018, il ricevimento studenti del Prof. MESSINA si terra' il martedi' pomeriggio ore 17.15 presso il laboratorio di Fisica.
Prof. Giacomo Messina
Office hours by: Giacomo Messina
RICEVIMENTO STUDENTI PROF. Giacomo MESSINA

- Il ricevimento studenti si terrà mercoledì 26 giugno ore 15:00 presso il laboratorio di Fisica (1° piano, sopra Aula F1)
No class timetable posted
Via dell'Università, 25 (già Salita Melissari) - 89124 Reggio Calabria - CF 80006510806 - Fax 0965 332201 - URP:Indirizzo di posta elettronica dell'ufficio relazioni con il pubblico- PEC:Indirizzo di posta elettronica certificata dell'amministrazione
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