Fisica dello stato solido I

Corso di Studio:
Laurea magistrale in Scienze fisiche
Docenti:
Lucio Claudio Andreani
Anno accademico:
2016/2017 (Altri: 2017/2018 2015/2016 2014/2015 2013/2014)
Semestre:
N/D
Lingua di insegnamento:
Italiano / english friendly
Codice corso:
500608
Settore scientifico/disciplinare:
FIS/03
Crediti formativi:
6
Ore di lezione:
48

Obiettivi

Apprendimento dei concetti e fenomeni di base relativi alla fisica dello stato solido.

Prerequisiti

Nozioni di fisica quantistica, elettromagnetismo, ottica, preferibilmente meccanica statistica di base.

Programma

Vengono trattati i concetti fondamentali della fisica dello stato solido, con particolare attenzione ai livelli degli elettroni nei solidi cristallini, alle vibrazioni reticolari, alle proprietà ottiche, alla fisica dei semiconduttori. Gli argomenti comprendono: elettroni liberi nei metalli, teorie di Drude e Sommerfeld; reticoli cristallini e diffrazione, teorema di Bloch, elettroni e lacune; classificazione dei solidi e legame chimico; bande di energia, metodi di calcolo e di misura, superfici di Fermi, elettroni in campo magnetico; vibrazioni reticolari e fononi; proprietà ottiche degli isolanti e dei semiconduttori, funzione dielettrica complessa, transizioni interbanda; semiconduttori omogenei e inomogenei, deriva e diffusione, giunzione p-n, celle solari (argomento monografico). La presentazione dei concetti e metodi teorici sarà completata da esempi fenomenologi, dall’illustrazione delle principali tecniche sperimentali per la misura delle quantità fisiche, e da esercitazioni numeriche e computazionali.

Bibliografia

N.W. Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics (Holt-Rinehart, 1976).
G. Grosso and G. Pastori Parravicini, Solid State Physics (Academic Press, 2000; 2nd ed., 2014).
P.Y. Yu, M. Cardona, Fundamentals of Semiconductors: Physics and Material Properties, 4rd edition (Springer, 2010).
J. Nelson, The Physics of Solar Cells (Imperial College Press, London, 2003).

Modalità di esame

Esame orale. Per la prova di esame si raccomanda di focalizzarsi sugli aspetti fisici degli argomenti trattati (andamenti qualitativi, grafici, metodi per misurare le varie proprietà…) piuttosto che sullo studio dettagliato delle derivazioni matematiche.