Physics of Nanostructures

Conoscenza della proprietà di base dei semiconduttori bulk. Meccanismi di interazione radiazione-materia.

A. Eterostrutture e sistemi 2D

Eterostrutture di semiconduttori: crescita e fabbricazione, allineamento delle bande. Stati elettronici e statistica dei portatori in superreticoli e buche di potenziale quantiche. Trasporto in superreticoli e pozzi quantici multipli (intra- e inter-banda). Diodi a effetto tunnel risonante. Gas elettronici bidimensionali: sistemi a modulazione di drogaggio e mobilità elettronica, grafene e altri materiali 2D, multistrato di grafene. Effetti Hall quantistici, effetto Hall anomalo nel grafene.

Proprietà ottiche delle etrostrutture: transizioni inter-sottobanda e interbanda. Laser a pozzi quantici e laser a cascata quantica. Cristalli fotonici, quasi cristalli e strutture random. Rivelatori di radiazione basati su materiali 2D.

B. Sistemi 1 e 0 dimensionali

Sistemi unidimensionali: stati elettronici e statistica, trasporto elettronico, quantizzazione della conduttanza, teoria di Landauer- Büttiker, interferometria elettronica. Stati di bordo unidimensionali negli effetti Hall quantistici e loro analisi SGM. Effetti a molti corpi, energia di caricamento, Coulomb e Pauli blockade nei punti quantici.

C. Nanostrutture ibride

Sistemi ibridi superconduttore-semiconduttore e loro fabbricazione. Effetto prossimità e dinamica coerente nelle nanostrutture ibride.