MODELLISTICA DEI DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE

Dipartimento: DIMES Corso di Laurea magistrale: INGEGNERIA ELETTRONICA Indirizzo Internet Corso di Laurea: www.dimes.unical.it Nome insegnamento: MODELLISTICA DEI DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE Condivisione: Articolazione in moduli: Settore Scientifico Disciplinare: MAT/07 Docente responsabile:

Pietro Pantano

Posizione docente responsabile:

Prof. Ordinario

Crediti formativi universitari: 9 Numero ore riservate attività didattiche assistite: 87

Numero ore lezioni: 44 Numero ore esercitazioni: 28 Numero ore attività di laboratorio: 15

Numero ore riservate studio individuale: 138 Tipologia: ATTIVITA’ INTEGRATIVA/AFFINE Lingua di insegnamento: Italiano Collocazione: I ANNO, I SEMESTRE Prerequisiti: Obiettivi formativi (risultati d’apprendimento previsti e competenze da acquisire – Descrittori di Dublino):

Obiettivi formativi specifici: - Acqusizione del comportamento non lineare dei sistemi fisici, con particolare riferimento all’elettronica - Modellazione di sistemi fisici sia in contesti classici che quantistici - Comprensione delle caratteristiche delle equazioni modello (ODE e PDE) sia lineari che non lineari - Studio delle caratteristiche dei semiconduttori - Studio della Dinamica nei semiconduttori - Acquisizione dei principali elementi del calcolo scientifico Competenze acquisite:     

Capacità di modellare sistemi elettronici non lineari in ambito classico Capacità di studiare il comportamento di sistemi elettronici non lineari sia in termini analitici che numerici Capacità di modellare i dispositivi a semiconduttore Capacità di studiare il comportamento dei dispositivi a semiconduttore sia in termini analitici che numerici Uso metodologicamente corretto del calcolo scientifico

Argomenti delle lezioni: Introduzione ai fenomeni non lineari. Circuiti non lineari. Il Circuito di Chua. Le Cellular Neural Networks (CNN Standard). Il Genoma delle CNN Standard. Uso delle CNN nell’elaborazione delle immagini. Termini di azione e reazione. Pattern di Turing. Automi Cellulari. Le CNN come modello per gli Automi Cellulari. Equazioni modello. Equazione delle Onde, di Fourier e di Laplace. Integrazione numerica delle equazioni tramite CNN. Linee di trasmissione. Linee di Trasmissione non lineari. Equazioni di Korteweg-deVries. Solitoni. Richiami di Meccanica Quantistica e descrizione della Fisica della Materia allo stato solido. Reticoli e cristalli. Geometrie multidimensionali e loro rappresentazione. Struttura e bande dei solidi. Fisica dell’equilibrio di un semiconduttore: Elettroni e lacune. Dinamica di elettroni e lacune nei semiconduttori. Modelli Cinetici di trasporto. Equazione di Boltzmann. Modelli macroscopici di trasporto. Argomenti delle esercitazioni: Nelle esercitazioni saranno presentati problemi e applicazioni relativi agli stessi argomenti presentati a lezione. Saranno discussi e risolti alcuni esercizi sia analiticamente che numericamente. Si farà largo uso delle simulazioni numeriche.

Argomenti delle attività di laboratorio: Introduzione al calcolo scientifico. Metodi di risoluzione numerica di equazioni differenziali ordinarie. Introduzione alla simulazione. Ritratto nel piano e nello spazio delle fasi. Uso si CNN per la soluzione di equazioni differenziali alle derivate parziali. Cenni all’integrazione numerica di PDE. Modalità di frequenza: frequenza obbligatoria Modalità di erogazione: lezioni frontali. Metodi di valutazione: prova scritta. Prova orale e progetto individuale. Testi di riferimento: Il corso è fortemente orientato alla ricerca. Durante il corso saranno distribuiti vari materiali inerenti gli argomenti trattati nel corso. Orario e aule lezioni: Calendario prove valutazione:

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