CHIMICA FISICA DELLO STATO SOLIDO E DELLE SUPERFICI

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2015/2016
Anno di corso: 
1
Anno accademico di erogazione: 
2015/2016
Tipo di attività: 
Obbligatorio a scelta
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
42
Prerequisiti: 

Nessuno

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

esame orale

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Il corso si pone l’obiettivo di approfondire e consolidare concetti di base della chimica-fisica dei solidi e delle loro superfici con problematiche applicative nelle scienza e tecnologia dei semiconduttori.

Contenuti

DIFETTI NEI MATERIALI E SUPERFICI
Difetti di punto e difetti estesi: loro interazioni nei sistemi reali. Dinamica dei difetti di punto: aspetti energetici e meccanismi di diffusione. Superfici ideali e reali. Rilassamento e ricostruzione di superfici ideali e reali. Difetti di superficie. Fenomeni di adsorbimento: fisisorbimento e chemisorbimento. Principali metodi sperimentali di analisi delle superfici.
TECNICHE DI CRESCITA E DI DEPOSIZIONE DI FILM SOTTILI
Tecniche di crescita di materiali massivi (monocristallini e policristallini), il metodo Czochralski e il metodo Float-Zone; difettualità e condizioni di crescita; Tecniche di deposizione di film sottili (deposizione per evaporazione, processi di sputtering, crescite per Chemical or Physical Vapor Deposition). Crescite epitattiche.
PRE- E POST-TRATTAMENTO DI MATERIALI
Impiantazione ionica: principi e applicazioni dell'impiantazione ionica; danno da impiantazione. Litografia: tecniche di fotoincisione selettiva; litografia a fascio elettronico, a fascio ionico e a raggi X.
Le lezioni si concluderanno con una discussione dei processi di ossidazione della superficie di silicio, come esempio classico di un processo apparentemente elementare la cui analisi approfondita richiede viceversa l'uso di pressoché tutte le conoscenze acquisite nell'ambito del corso.

Programma esteso

DIFETTI NEI MATERIALI E SUPERFICI
Difetti di punto e difetti estesi: loro interazioni nei sistemi reali. Dinamica dei difetti di punto: aspetti energetici e meccanismi di diffusione. Superfici ideali e reali. Rilassamento e ricostruzione di superfici ideali e reali. Difetti di superficie. Fenomeni di adsorbimento: fisisorbimento e chemisorbimento. Principali metodi sperimentali di analisi delle superfici.
TECNICHE DI CRESCITA E DI DEPOSIZIONE DI FILM SOTTILI
Tecniche di crescita di materiali massivi (monocristallini e policristallini), il metodo Czochralski e il metodo Float-Zone; difettualità e condizioni di crescita; Tecniche di deposizione di film sottili (deposizione per evaporazione, processi di sputtering, crescite per Chemical or Physical Vapor Deposition). Crescite epitattiche.
PRE- E POST-TRATTAMENTO DI MATERIALI
Impiantazione ionica: principi e applicazioni dell'impiantazione ionica; danno da impiantazione. Litografia: tecniche di fotoincisione selettiva; litografia a fascio elettronico, a fascio ionico e a raggi X.
Le lezioni si concluderanno con una discussione dei processi di ossidazione della superficie di silicio, come esempio classico di un processo apparentemente elementare la cui analisi approfondita richiede viceversa l'uso di pressoché tutte le conoscenze acquisite nell'ambito del corso.

Bibliografia consigliata

Materiale fornito dai docenti

Modalità di erogazione

Convenzionale

Metodi didattici

Lezioni frontali