Ηλεκτρονικά Υλικά

Με τον όρο ηλεκτρονικά υλικά εννοούνται όλα εκείνα τα υλικά τα οποία στηρίζουν τις μακροσκοπικές τους ιδιότητες στην συμπεριφορά των ηλεκτρονίων που βρίσκονται κοντά στην ζώνη Fermi και τα οποία βρίσκουν εφαρμογές στην ηλεκτρονική βιομηχανία. Τα ηλεκτρονικά υλικά χωρίζονται στις εξής πέντε βασικές ομάδες: Αγώγιμα Υλικά, Ημιαγώγιμα Υλικά, Διηλεκτρικά Υλικά, Μαγνητικά Υλικά, Υπεραγώγιμα Υλικά.
Οι παραδόσεις ξεκινούν εισαγωγικά με την μελέτη της συμπεριφοράς των ηλεκτρονίων στο στερεό σύμφωνα με τη κλασσική θεωρία, δίνονται τα επιτεύγματα αυτής της ανάλυσης αλλά, κυρίως, και τα όριά της. Αφού έχουμε αναλύσει την συμπεριφορά των ηλεκτρονίων στα υλικά, θα προχωρήσουμε στην μελέτη της ηλεκτρονικής δομής των πέντε βασικών κατηγοριών ηλεκτρονικών υλικών: των αγώγιμων, ημιαγώγιμων, διηλεκτρικών, μαγνητικών και υπεραγώγιμων υλικών.
Στην συνέχεια θα μελετηθούν οι τεχνικές παρασκευής των ηλεκτρονικών υλικών. Κατ’ αρχήν θα αναλυθούν οι τεχνολογίες παρασκευής μητρικών υλικών, λεπτών και παχέων υμενίων, ταχέως ψυχόμενων υλικών, νανοσωματιδίων και συνθετικών υλικών. Κατόπιν θα μελετηθούν οι τεχνικές κατεργασίας των υλικών αυτών (τεχνικές θερμικής κατεργασίας, οξείδωσης και νόθευσης). Στην συνέχεια θα παρουσιασθούν οι τεχνικές λιθογραφίας, χάραξης και πακεταρίσματος διατάξεων ηλεκτρονικών υλικών. Σε αυτή την διδακτική περιοχή θα αναλυθούν επίσης οι τεχνικές προσδιορισμού των μακροσκοπικών ιδιοτήτων καθώς επίσης και οι τεχνικές χαρακτηρισμού δομής και μικροδομής. Στην Τρίτη τελευταία διδακτική περιοχή θα παρουσιασθούν οι βασικές κατηγορίες των τεχνολογικών εφαρμογών των ηλεκτρονικών υλικών. Συγκεκριμένα θα παρουσιασθούν οι βασικές οικογένειες ηλεκτρονικών αισθητήρων και μορφομετατροπέων, οι τεχνικές εγγραφής και ανάγνωσης πληροφορίας, η ηλεκτρονική τεχνολογία, οι ενεργειακοί αποταμιευτές και τα ηλεκτρομηχανικά συστήματα.

Περιγραφή

Τίτλος Μαθήματος

Ηλεκρονικά Υλικά (7.2.30.8)

Εξάμηνο Διδασκαλίας

Κατ’ Επιλογή Υποχρεωτικό Μάθημα Κατεύθυνσης Επιστήμης & Τεχνολογίας Υλικών: 8ου Εξαμήνου

Διδάσκοντες

Ευάγγελος Βασίλειος Χριστοφόρου

 

Βιβλία Διδασκαλίας

  • Διδακτικές Σημειώσεις στο Μάθημα «Ηλεκτρονικά Υλικά», Ευάγγελος Χριστοφόρου, Εκδόσεις Ε.Μ.Π., 2001

Επιπρόσθετη Βιβλιογραφία

  • D. Jiles, ‘Introduction to the electronic properties of materials’, Chapman & Hall, 1993
  • C. Kittel, ‘Introduction to solid state physics’, 7th edition, John Wiley & Sons, 1996
  • Σ. Τραχανάς, ‘Κβαντομηχανική’, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης, 1991
  • S.M. Sze, ‘Physics of semiconductor devices’, 2nd edition, John Wiley & Sons, 1981
  • S. Chikazumi, ‘Physics of magnetism’, Krieger Publ. Co., 1978
  • C.M. Hurd, ‘Electrons in metals’, John Wiley & Sons, 1975
  • Ι.Ν. Αβαριτσιώτης, ‘Σημειώσεις μικροηλεκτρονικής’, εκδόσεις Ε.Μ.Π., 1999

Ηλεκτρονικές Διευθύνσεις

Online Υλικό

Βαθμολογία

Η παρακολούθηση τόσο των παραδόσεων, όσο και των εργαστηριακών ασκήσεων είναι σημαντική για την κατανόηση του μαθήματος. Η τελική βαθμολογία προκύπτει βάση των παρακάτω: Παρουσία στις εργαστηριακές ασκήσεις 10%,  μέσο όρο βαθμολογίας εργαστηριακών παραδοτέων 20%, βαθμολογία τελικών εξετάσεων, 70%.

Πρόγραμμα Διδασκαλίας

Θεωρία: 2 ώρες
Παρασκευή 09.45 - 11.30, κτήριο Μηχ. Μεταλλείων - Μεταλλουργών, αίθουσα 2.04
Εργαστηριακές Ασκήσεις: 2 ώρες
Παρασκευή 11.45 - 13.30, κτήριο Μηχ. Μεταλλείων - Μεταλλουργών, εργαστήριο Μεταλλογνωσίας