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Anno Accademico 2007/08
01JDIGI
Simulazione numerica di dispositivi
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Fisica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Goano Michele ORARIO RICEVIMENTO AC ING-INF/01 2.8 2.2 0 0 6
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/01 5 B - Caratterizzanti Ingegneria elettronica
Programma
Richiami sulle caratteristiche cristalline, elettroniche e di trasporto dei materiali semiconduttori. Leghe di semiconduttori e eterostrutture.
Cenni alle tecniche di simulazione delle proprietÓ elettroniche e di trasporto di un semiconduttore. Calcolo della struttura a bande. Calcolo delle proprietÓ di trasporto attraverso il metodo Monte Carlo applicato all'equazione di Boltzmann.
Il modello matematico per i dispositivi a semiconduttore: l'equazione di trasporto quasi-classica (Boltzmann). Il metodo dei momenti. Il modello idrodinamico. Il modello di trasporto dell'energia. Il modello di deriva-diffusione. Il modello di deriva-diffusione in equilibrio termodinamico.
Simulazione numerica dei dispositivi a semiconduttore. Tecniche di discretizzazione e di soluzione. La soluzione nei diversi regimi di funzionamento: analisi in continua, analisi di piccolo segnale nel dominio del tempo e della frequenza, analisi di ampio segnale nel dominio del tempo e della frequenza. C enni alla analisi di rumore e di sensitivitÓ.
Tecniche di numerica. Discretizzazione della equazione di Poisson e delle equazioni di trasporto mediante tecniche FEM, a differenze finite generalizzate. Lo schema di Scharfetter-Gummel. Schemi FEM upwind. Problematiche numeriche di stabilitÓ e accuratezza.
Simulazione mixed-mode: accoppiamento del modello fisico del semiconduttore con altri modelli (circuitali, termici, elettromagnetici).
Esempi di simulazione di dispositivi per la microelettronica e l'optoelettronica.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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