PROGRAMMA DEL CORSO

Details

Category: SIMULAZIONE DI DISPOSITIVI ELETTRONICI

Lo scopo del corso è di fornire agli studenti le conoscenze di base della simulazione numerica dei dispositivi elettronici. Verranno introdotti i modelli tipicamente usati in software di simulazione (technology computer aided design, TCAD) per descrivere le proprietà meccaniche, ottiche e di trasporto elettronico.
 
Nella prima parte del corso saranno spiegati i modelli stessi e la loro interdipendenza, e saranno introdotti i metodi numerici per la loro soluzione e le problematiche più comuni nella numerica. Per specifici esempi saranno usato codici esemplari in Matlab. Queste conoscenze sono di grande valore per il corretto uso di software di simulazione e per l'interpretazione dei risultati.
 
Nella seconda parte verranno usati software diversi per simulare alcuni dispositivi tipici, presi anche da letteratura scientifica. Particolare interesse sarà rivolto a sensori e dispositivi optoelettronici.  
 
In particolare, durante il corso si tratteranno:

• Modelli per elasticità lineare, assorbimento e emissione di luce, stati elettronici in semiconduttori organici e inorganici, trasporto di carica con modelli semiclassici.
• Approcci numerici per risolvere equazioni alle derivate parziali e problemi agli autovalori: finite differenze, elementi finiti, accenni a metodi Monte Carlo; soluzione di sistemi lineari e nonlineari, metodo di Newton, algoritmi di time stepping.
• Identificare e comprendere le difficoltà di metodi numerici: stabilità, convergenza, scelta dei modelli giusti.
• Simulazione di dispositivi, ad esempio giunzione pn, pin, LED, fotodiodo, dispositivi piezoelettrici, cella fotovoltaica, transistor.
• Uso di software di simulazione commerciale e non, ad esempio tiberCAD, Comsol, CST.

TESTI CONSIGLIATI

• K.W. Morton, D.F. Mayers, Numerical Solution of Partial Differential Equations
• M. Hjorth-Jensen, Computational Physics  Computational Physics - Jensen