Τα ανωτέρω θέματα (1-13) αντιστοιχούν
σε ύλη από τον Β’ τόμο (Θεωρία και τεχνολογία Ημιαγωγών) του βιβλίου του κ. Α.
Κ. Θαναηλάκη «Τεχνολογία Ηλεκτροτεχνικών και Ηλεκτρονικών Υλικών», και
κατανέμονται ως εξής :
1-10 : Πρώτο Κεφάλαιο (ολόκληρο)
11-13 : Δεύτερο Κεφάλαιο (παράγραφοι
2.1 έως και 2.4.5)
Αποσπάσματα των παραδόσεων μπορουν να
αναζητηθούν στις παρακάτω δύο σειρές διαλέξεων,
1η Σειρά διαλέξεων (lecture01.htm)
2η Σειρά Διαλέξεων (lecture02.htm)
Β. Διδαχθεία και
εξεταστέα Υλη του δεύτερου μέρους του Μαθήματος
1. Εισαγωγή στην Φυσική των Ημιαγωγών χαμηλών διαστάσεων. Σύγκριση συμπαγών (τριδιάστατων) ημιαγωγών με διδιάστατους, μονοδιάστατους και ημιαγωγούς μηδενικών διαστάσεων.
2.
Ενεργειακή δομή συμπαγών και
χαμηλοδιάστατων ημιαγωγών: Διαγράμματα Ε(k).
3.
Πυκνότητα καταστάσεων συμπαγών
και χαμηλοδιάστατων ημιαγωγών: Διαγράμματα Ν(Ε).
4.
Κβαντικά πηγάδια AlxGa1-xAs-GaAs-AlxGa1-xAs. Περιγραφή
των ενεργειακών καταστάσεων στην ζώνη σθένους και ζώνη αγωγιμότητας (sub-bands). Άρση του
εκφυλισμού στις ενεργειακές στάθμες βαριών και ελαφριών οπών. Μεταβολή του
ενεργειακού χάσματος. Οπτικές ιδιότητες μικροδομών κβαντικών πηγαδιών.
5.
Βαθμίδες GaAs-AlxGa1-xAs-GaAs. (double-barrier diode:) Φαινόμενο
σήραγγος σε συντονισμό. Χαρακτηριστική καμπύλη ρεύματος-τάσης. Αρνητική
διαφορική αντίσταση.
6.
Υπερδομές AlxGa1-xAs-GaAs-AlxGa1-xAs-GaAs-AlxGa1-xAs…
Μεταβολή της περιοδικότητας του κρυσταλλικού πλέγματος:
Υποζώνες-Υποχάσματα (minibands-minigaps). Βαλλιστική κίνηση
ηλεκτρονίων.
7.
Ετεροεπαφές μετάλλου-ημιαγωγού (Schottky-barriers),
ημιαγωγού-ημιαγωγού (n-p, p-n, n-p-n και p-n-p),
μετάλλου-μονωτή-ημιαγωγού (MOS), ετεροεπαφές με διαμόρφωση μέσω εμπλουτισμού (modulation doped heterojunctions).
Προσαρμογή των ενεργειακών ζωνών (band-offsets).
8.
Διδιάστατο ηλεκτρονιακό νέφος (MOSFET και HEMT).
Προσδιορισμός του εύρους της ζώνης απογύμνωσης. Χαρακτηριστική καμπύλη
χωρητικότητας-τάσης σε δομή p-Si/SiO2/Me. Περιοχές
συσσώρευσης-απογύμνωσης-αναστροφής. Προσδιορισμός της τάσης κατωφλίου στην
κατάσταση ισχυρής αναστροφής.
9.
Κβαντικό Φαινόμενο Hall (δεν
διδάχθηκε).
Τα θέματα 1-8 αναλύονται στα αντίστοιχα κεφάλαια των:
«Low-Dimensional Semiconductors: Materials, Physics,
Technology, Devices» του M.J. Kelly, και «Physics and Applications of Semiconductor Microstructures» του M. Jaros.
To κβαντικό φαινόμενο Hall περιγράφεται στο κεφ. 14 (Low-dimensional systems) του «Solid State Physics» των J.R. Ηοοk και H.E.
Hall.
Κατά τη διάρκεια της εξέτασης θα
επιτρέπεται η χρήση του δευτέρου (Β’) τόμου (Θεωρία και τεχνολογία Ημιαγωγών) του βιβλίου
του κ. Α. Κ. Θαναηλάκη «Τεχνολογία Ηλεκτροτεχνικών και Ηλεκτρονικών Υλικών»,