- Laboratorio di Stato Solido ed Elettronica I
- Introduzione
Syllabus del corso
Obiettivi
Affronto di problematiche di fisica dello stato solido dal punto di vista sperimentale mediante tecniche di laboratorio avanzate basate principalmente sulla spettroscopia ottica
Contenuti sintetici
Esperienze di laboratorio di elettronica o di fisica dello stato solido
Programma esteso
Per gli studenti orientati verso l’elettronica il corso affronta lo studio e la progettazione di circuiti integrati analogici utilizzando il software CAD CADENCE svolta da gruppi di due studenti. L’attività di laboratorio sarà preceduta da lezioni introduttive su: tecnologia CMOS, interruttori analogici, specchi di corrente, riferimenti di tensione e corrente, stadi di guadagno, amplificatori operazionali. Esempi di esperienze: Progetto di uno specchio di corrente, di un riferimento a bandgap, di un amplificatore operazionale a singolo e a doppio stadio, di un filtro analogico.
Per gli studenti orientati verso la fisica dello stato solido il corso consiste in una esperienza di laboratorio eseguita dagli studenti in gruppi di due o tre. L’attività di laboratorio sarà preceduta da lezioni introduttive sulla correlazione tra proprietà fisiche dei solidi e tecniche di indagine sperimentale. Esempi di esperienze: Fotoluminescenza di semiconduttori inorganici della famiglia dei III/V e di loro strutture quantiche. Fotoluminescenza polarizzata e spin di semiconduttori del IV gruppo. Spettroscopia Raman.
Prerequisiti
laurea di I livello in fisica o equivalente
Modalità didattica
Per gli studenti interessati alla parte di Elettronica, nel periodo di emergenza Covid-19 le lezioni si svolgeranno da remoto alternando lezioni sincrone a lezioni asincrone. Si affiancheranno esercitazioni da remoto sincrono con possibili eventi in presenza
Per gli studenti interessati alla parte di Stato Solido, nel periodo di emergenza Covid-19 le lezioni si svolgeranno inizialmente da remoto asincrono e con eventi in videoconferenza sincrona. Oltre a lezioni teoriche introduttive e ad un’attività di calcolo da svolgere in remoto, è prevista un’attività finale in laboratorio in presenza.
Materiale didattico
Testi di riferimento:
A. Baschirotto “Dispense di Microelettronica”
Gray, Hurst, Lewis, Meyer, “Analysis and design on analog integrated circuits”
F. Maloberti, “Analog designfor CMOS VLSI systems”
B. Razavi, “Design of analog integrated circuits”
F. Wooten "Optical Properties of Solids", Academic Press
W. G. Driscoll ed. "Handbbok of Optics", McGrow-Hill
M. Cardona "Modulation Spectroscopy" (Solid State Physics , Supplement 11), Academic Press
E. D. Palik ed. "Handbook of Optical Constants of Solids", Academic Press
"Photomultiplier Tube", Hamamatsu
"Guide for Spectroscpy", Jobin Yvon Horiba
Periodo di erogazione dell'insegnamento
1° semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Nel periodo di emergenza Covid-19, gli esami saranno solo telematici. Verranno svolti utilizzando la piattaforma WebEx e nella pagina e-learning dell'insegnamento verrà riportato un link pubblico per l'accesso all'esame di possibili spettatori virtuali.
Orario di ricevimento
Nel
periodo di emergenza Covid-19
Per gli studenti di Elettronica, il ricevimento avverrà su appuntamento con il prof. Baschirotto (da contattare via mail a andrea.baschirotto@unimib.it) utilizzando la piattaforma WebEx
Per gli studenti interessati al corso di Stato Solido il ricevimento avverrà utilizzando la personal room di Fabio Pezzoli sulla piattaforma WebEx.
Aims
Analysis and design of analog integrated circuits in CMOS technology by using CAD software CADENCE.
To measure with problems of solid state Physics from an experimental point of view by advanced
experimental techniques based mainly on optical spectroscopy.
Contents
Experiments of electronics or solid state laboratory.
Detailed program
For the students electronics oriented the course deals with the analysis and the design of analog integrated circuits using CAD software Cadence performed by groups of two students. The laboratory activity is introduced by lectures on; CMOS technology, analog switches, current mirrors, currente and voltage references, gain stages, operational amplifiers. Example of experience: Design of a current mirrors, of a bandgap reference, of on operational amplifier with single-stage or two-stages, of an analog filter.
For the students solid state physics oriented the course consist in a laboratory experience performed by a study group of two or three students. The laboratory activity will be preceded from introductory lessons on the correlation between physical properties of solids and techniques of experimental investigations. Examples of experiences: Photoluminescence of inorganic semiconductors of III/V group and of their quantum structures. Polarized photoluminescence and spin of group IV semiconductors. Raman spectroscopy.
Prerequisites
Bachelor in physics or equivalent.
Teaching form
For the students interested to the Electronics part, during the Covid-19 outbreak, lectures will be delivered online and will be both synchronous and asynchronous. Remote exercise will be added together with few in presence events.
For the students interested to the Solid-State part, during the Covid-19 outbreak, lectures will be delivered online and will be primarily asynchronous but dedicated synchronous events will also be planned. Besides a theoretical introduction and simulations to be developed in smart working, at the end of the course there will be a practical session in the lab.
Textbook and teaching resource
References:
A. Baschirotto “Dispense di Microelettronica”
Gray, Hurst, Lewis, Meyer, “Analysis and design on analog integrated circuits”
F. Maloberti, “Analog designfor CMOS VLSI systems”
B. Razavi, “Design of analog integrated circuits”
F. Wooten "Optical Properties of Solids", Academic PressW. G. Driscoll ed. "Handbbok of Optics", McGrow-Hill
M. Cardona "Modulation Spectroscopy" (Solid State Physics , Supplement 11), Academic Press
E. D. Palik ed. "Handbook of Optical Constants of Solids", Academic Press
"Photomultiplier Tube", Hamamatsu
"Guide for Spectroscpy", Jobin Yvon Horiba
Semester
first semester
Assessment method
During the Covid-19 outbreak, exams will be online using WebEx. A dedicated news will be posted on the e-learning page of the course with a public link to freely access the virtual room where the exam will take place.
Office hours
During the Covid-19 outbreak
For Electronics students, discussions with prof. Baschirotto will take place using the WebEx upon appointment (contact via mail andrea.baschirotto@unimib.it).
For Solid-State students, discussions will take place using the WebEx personal room of Fabio Pezzoli.Scheda del corso
Staff
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Andrea Baschirotto
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Marcello De Matteis
-
Fabrizio Moro
-
Fabio Pezzoli
-
Federico Fary