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Cenni di meccanica quantistica. Materiali semiconduttori: reticoli cristallini, legame atomico, bande di energia, difetti, impurezze. Conduzione elettrica nei solidi: corrente di drift e diffusione, metalli, isolanti e semiconduttori, concetto di lacuna. Funzione densità di stati e sua estensione ai semiconduttori, statistica di Fermi-Dirac. Carica nei semiconduttori: distribuzione di equilibrio di elettroni e lacune, concentrazioni intrinseche e livello di Fermi. Drogaggio: atomi e livelli energetici, semiconduttori estrinseci, semiconduttori degeneri, stati elettronici donatori e accettori, completa ionizzazione e congelamento delle impurezze. Trasporto della carica nei semiconduttori: semiconduttore fuori equilibrio, equazioni di continuità, portatori in eccesso, funzione di generazione e ricombinazione, generazione ottica, generazione Auger, generazione a valanga, effetto Zener. Piccole iniezioni. Esperimento di Haynes-Schockley. Pseudolivelli di Fermi.
Dispositivi Elettronici.
Giunzione pn, in equilibrio, fuori equilibrio, corrente nel diodo, capacità di barriera, modello per piccoli segnali. JFET. Impact ionization, breakdown e diodi Zener. Contatti ohmici e diodi Shottky. Transistore bipolare. Condensatore MOS. Transistore MOS. Fotodiodo e fototransistore, celle solari.