Matrice di scatteringReti a N porteProprietà ed applicazioni delle reti a N porteLa carta di SmithReti di adattamento e polarizzazioneProgetto di filtri a radiofrequenzaProgetto di amplificatori a radiofrequenza

• D. M. POZAR: MICROWAVE ENGINEERING, WILEY ACADEMIC.• R. E. COLLIN: FOUNDATIONS FOR MICROWAVE ENGINEERING. MCGRAW-HILL.

1. RICHIAMI DI FISICA DEI SEMICONDUTTORI. MATERIALI PER L’ELETTRONICA. STRUTTURA A BANDE E PROPRIETÀ GENERALI. SEMICONDUTTORI IV, III-V E II-VI. LEGHE. SEMICONDUTTORI AMORFI E POLICRISTALLINI. PORTATORI INTRINSECI. CONDUCIBILITÀ. DROGAGGIO. MOBILITÀ E FATTORI CHE LA INFLUENZANO. FENOMENI DI NON-EQUILIBRIO. TRASCINAMENTO O DERIVA DEI PORTATORI DI CARICA. L’EQUAZIONE DI FICK: DIFFUSIONE. RICOMBINAZIONE E GENERAZIONE BANDA-BANDA TERMICA. TEORIA SRH AD UN LIVELLO TRAPPOLA.
2. MODELLI PER L’ANALISI DEI DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE. L’EQUAZIONE DI CONTINUITÀ DI ELETTRONI E LACUNE. CONDIZIONI AL CONTORNO. EQUAZIONE DI POISSON. LA RELAZIONE DI EINSTEIN. QUASI-LIVELLI DI FERMI. MODELLO MATEMATICO DI UN DISPOSITIVO. APPLICAZIONE: DECADIMENTO DI CONCENTRAZIONI IN ECCESSO DI PORTATORI. FOTOCONDUCIBILITÀ TRANSIENTE.
3. GIUNZIONI DI SEMICONDUTTORI. OMOGIUNZIONI. LA GIUNZIONE PN. CARATTERISTICHE STATICHE. POLARIZZAZIONE DIRETTA E INVERSA. PROFILO DEI PORTATORI IN ECCESSO. CORRENTI DI DRIFT E DIFFUSIONE. IL DIODO IDEALE DI SHOCKLEY. ELETTROSTATICA DELLA GIUNZIONE P+-N. POTENZIALE E CAMPO ELETTRICO. CARATTERISTICHE DINAMICHE. CAPACITÀ DI DIFFUSIONE E DI TRANSIZIONE. UN MODELLO MATEMATICO PER IL DIODO. FATTORE DI QUALITÀ. COEFFICIENTE DI TEMPERATURA. MODELLO IN PSPICE. DIODO TUNNEL. EFFETTO ZENER. VALANGA DI PORTATORI. ETEROGIUNZIONI: LA GIUNZIONE GE-GAAS. ALLINEAMENTO DELLE BANDE. TEORIA DI ANDERSON. GIUNZIONI ISOTIPO. GIUNZIONI ANISOTIPO. BANDGAP ENGINEERING.
4. CONTATTO METALLO-SEMICONDUTTORE. LA BARRIERA METALLO-SEMICONDUTTORE. IL DIODO SCHOTTKY. FUNZIONE LAVORO E AFFINITÀ ELETTRONICA. CARATTERISTICA I-V IDEALE. CONTATTO OHMICO. CARICA DI SUPERFICIE E LUNGHEZZA DI DEBYE . ELETTROSTATICA DELLA GIUNZIONE M-S. TRASPORTO NELLA SCR. CORRENTE TERMOIONICA. CORRENTE DI DRIFT-DIFFUSIONE. ABBASSAMENTO DELLA BARRIERA PER EFFETTO SCHOTTKY. CARICA NELLA SCR: VALUTAZIONE DI ND E VBI. DROGAGGIO NON UNIFORME. GIUNZIONE METALLO-N+-N
5. MECCANSMI DI TRASPORTO DI CARICA NEI SEMICONDUTTORI E NEGLI ISOLANTI. DIFETTI LOCALIZZATI NELLA GAP. MATERIALI AMORFI. EFFETTO FRENKEL-POOLE. EFFETTO POOLE. LEGGE DI CHILD-LANGMUIR. CORRENTI LIMITATE DA CARICA SPAZIALE. CORRENTI DI FOWLER-NORDHEIM. IMPEDANCE SPECTROSCOPY. ESEMPI APPLICATIVI: CARATTERIZZAZIONE DI OSSIDI SOTTILI; POLICRISTALLI LUMINESCENTI; NANANOTUBI DI CARBONIO; NANOFILI DI SILICIO.
6. DISPOSITIVI BIPOLARI BJT E HBT. IL TRANSISTORE PROTOTIPO. TRANSISTORI PER IC. DISPOSITIVI PER COMMUTAZIONE E AMPLIFICAZIONE. TECNOLOGIA. TRANSISTORE SCHOTTKY. DISPOSITIVI VERTICALI E LATERALI. BJT PNP. IL BJT COME INTERRUTTORE E AMPLIFICATORE. REGIONI DI OPERAZIONE. GUADAGNO DI CORRENTE. NUMERO DI GUMMEL. EFFETTO EARLY. EFFETTO KIRK. MODELLO PER PICCOLI E GRANDI SEGNALI. MODELLO A CONTROLLO DI CARICA. EQUIVALENZA TRA MODELLI. POLARIZZAZIONE. DINAMICA. CARATTERISTICHE DI INGRESSO E USCITA. MODELLO IN PSPICE. IL TRANSISTORE IDEALE. HBT-NPN A ETEROGIUNZIONE. MODELLO TERMOIONICO-DIFFUSIVO. CORRENTI TERMOIONICHE IN ECCESSO. CORRENTI DI DIFFUSIONE.
7. DISPOSITIVI UNIPOLARI: JFET E MESFET RESISTENZA DEL CANALE. CARATTERISTICA DI INGRESSO: IDS VGS. LA CORRENTE DI DRAIN, IDS. CARATTERISTICA: IDS VDS. TRANSCONDUTTANZA, GM. CONDUTTANZA DI CANALE, GD. IL JFET COME AMPLIFICATORE DI SEGNALE. COMPORTAMENTO DINAMICO. MODELLO DI PICCOLO SEGNALE. COMPORTAMENTO IN FREQUENZA E FT.
8. STRUTTURE METALLO-OSSIDO-SEMICONDUTTORE IL DIODO MIS. CAPACITÀ DEL SISTEMA MOS. ANALISI ALL’EQUILIBRIO TERMICO. STATI DI INTERFACCIA. CARICA NELL’OSSIDO. ELETTRONICA DEL MOS. CAPACITÀ DEL DIODO. RISPOSTA IN FREQUENZA. DISPOSITIVI MOSFET AD ARRICCHIMENTO E A SVUOTAMENTO. TENSIONE DI SOGLIA. CARICA NEL SEMICONDUTTORE. MODELLO A CONTROLLO DI CARICA. PARAMETRI CARATTERISTICI. FENOMENI DI MODULAZIONE DEL CANALE. MOSFET CON GATE FLOTTANTE. FAMOS. CMOS. LATCH-UP. COR

S.M. SZE, K. K. NG - PHYSICS OF SEMICONDUCTOR DEVICES, 3RD ED., WILEY

1 FONDAMENTI E COMPLEMENTI.

2 MATERIALI SUPERCONDUTTORI.

3 CENNI ALLA TEORIA MICROSCOPICA.

4 EFFETTO JOSEPHSON.

5 PROPRIETÀ DI TRASPORTO.

6 TERMODINAMICA DELLO STATO SUPERCONDUTTIVO.

7 PECULIARITÀ DEI SUPERCONDUTTORI DI TIPO II.

8 ULTERIORI ARGOMENTI E APPLICAZIONI [LUCIDI DEI SEMINARI DISPONIBILI SUL SITO DEL CORSO, ARTICOLI DISTRIBUITI SU RICHIESTA]

PROGRAMMA DETTAGLIATO AL SEGUENTE LINK: HTTP://WEBUSERS.FIS.UNIROMA3.IT/~SILVA/BIBLIO/BIBLIOSC1213.HTML

DI OGNI ARGOMENTO VENGONO INDICATI I RIFERIMENTI PRINCIPALI UTILIZZATI NELLE LEZIONI. SI SUGGERISCE LA LETTURA DI TUTTE LE FONTI INDICATE.

I TESTI SONO CONTRASSEGNATI CON:

(B) ACCESSIBILI IN BIBLIOTECA.
(A) SCARICABILI IN FORMATO ELETTRONICO, SOLO ATTRAVERSO LA RETE DI ATENEO.
(F) SCARICABILI IN FORMATO ELETTRONICO, LIBERAMENTE.

PER I TESTI NON CONTRASSEGNATI, SI È PROVVEDUTO A DISTRIBUIRE IN AULA UNA DISPENSA ALTERNATIVA.

[BK] (A) (ACQUISTO IN CORSO)
W. BUCKEL, R. KLEINER, "SUPERCONDUCTIVITY - FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS", WILEY

[EH] (A)
C. ENSS, S. HUNKLINGER, "LOW-TEMPERATURE PHYSICS", SPRINGER

[FS] (A)
K. FOSSHEIM, A. SUDBØ, "SUPERCONDUCTIVITY - PHYSICS AND APPLICATIONS", JOHN WILEY AND SONS, LTD.

[GM] (F)
R. GROSS, A. MARX, LECTURE NOTES DEL CORSO DI APPLIED SUPERCONDUCTIVITY AL WALTHER-MEIßNER-INSTITUTE FOR LOW TEMPERATURE RESEARCH.

[IL] (B)
H. IBACH, H. LÜTH, "SOLID STATE PHYSICS", 4TH EDITION, SPRINGER.

[IW]
IWASA, "CASE STUDIES IN SUPERCONDUCTING MAGNETS", 2ND EDITION, SPRINGER

[JG] (F)
J. JUDY, I. GOLDBERG, CORSO DI INTRODUZIONE AL MAGNETISMO E AI MATERIALI MAGNETICI ALLA UCLA (ELECTRICAL ENGINEERING); LEZIONI 1-PARTE1, 1-PARTE2.

[OD]
T.P. ORLANDO, K.A. DELIN, "FOUNDATIONS OF APPLIED SUPERCONDUCTIVITY", ADDISON WESLEY
SI VEDANO ANCHE LE SLIDE DEL CORSO "APPLIED SUPERCONDUCTIVITY" DEL MIT (OPEN COURSEWARE)

[OPE] (A)
F. J. OWENS, CH. P. POOLE, JR., "ELECTROMAGNETIC ABSORPTION IN THE COPPER OXIDE SUPERCONDUCTORS", SPRINGER

IN PARTICOLARE IL CORSO VERTERÀ SUI SEGUENTI ARGOMENTI:
- INTRODUZIONE
- RICHIAMI DI ACUSTICA
- EQUAZIONE DELL'ONDA PIANA; ONDA SFERICA
- RIFLESSIONE E RIFRAZIONE DELL'ONDA
- CONCETTO DI IMPEDENZA ACUSTICA
- IMPEDENZA DI RADIAZIONE
- PRINCIPALI APPLICAZIONI DEGLI ULTRASUONI (MISURATORE DI DISTANZA, SISTEMI ECOGRAFICI, MICROSCOPIO ACUSTICO, ECC.)
- TRASDUTTORI PIEZOELETTRICI: TEORIA E TECNOLOGIA
- TRASDUTTORI CMUT: TEORIA DI FUNZIONAMENTO
- TRASDUTTORI CMUT: TECNOLOGIA
- CARATTERIZZAZIONE E MISURE DI TRASDUTTORI AD ULTRASUONI

APPUNTI E DISPENSE DALLE LEZIONI
- KINO, “ACOUSTIC WAVES: DEVICES, IMAGING AND ANALOG SIGNAL PROCESSING”
- KINSLER, FREY, COPPERS, SANDERS “FUNDAMENTALS OF ACOUSTICS”
- MORSE, INGARD, “THEORETICAL ACOUSTICS”
- BERANEK, “ACOUSTICS MEASUREMENTS”
- J. W. GARDNER: “MICROSENSORS: PRINCIPLES AND APPLICATIONS”, J. WILEY & SONS.
- PIEZOELECTRIC AND ACOUSTIC MATERIALS FOR TRANSDUCER APPLICATIONS, EDITED BY AHMAD SAFARI,
E. KORAY AKDOGAN - ISBN 978-0-387-76538-9 , 2008 SPRINGER SCIENCE

Matrice di scatteringReti a N porteProprietà ed applicazioni delle reti a N porteLa carta di SmithReti di adattamento e polarizzazioneProgetto di filtri a radiofrequenzaProgetto di amplificatori a radiofrequenza

• D. M. POZAR: MICROWAVE ENGINEERING, WILEY ACADEMIC.• R. E. COLLIN: FOUNDATIONS FOR MICROWAVE ENGINEERING. MCGRAW-HILL.

1. RICHIAMI DI FISICA DEI SEMICONDUTTORI. MATERIALI PER L’ELETTRONICA. STRUTTURA A BANDE E PROPRIETÀ GENERALI. SEMICONDUTTORI IV, III-V E II-VI. LEGHE. SEMICONDUTTORI AMORFI E POLICRISTALLINI. PORTATORI INTRINSECI. CONDUCIBILITÀ. DROGAGGIO. MOBILITÀ E FATTORI CHE LA INFLUENZANO. FENOMENI DI NON-EQUILIBRIO. TRASCINAMENTO O DERIVA DEI PORTATORI DI CARICA. L’EQUAZIONE DI FICK: DIFFUSIONE. RICOMBINAZIONE E GENERAZIONE BANDA-BANDA TERMICA. TEORIA SRH AD UN LIVELLO TRAPPOLA.
2. MODELLI PER L’ANALISI DEI DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE. L’EQUAZIONE DI CONTINUITÀ DI ELETTRONI E LACUNE. CONDIZIONI AL CONTORNO. EQUAZIONE DI POISSON. LA RELAZIONE DI EINSTEIN. QUASI-LIVELLI DI FERMI. MODELLO MATEMATICO DI UN DISPOSITIVO. APPLICAZIONE: DECADIMENTO DI CONCENTRAZIONI IN ECCESSO DI PORTATORI. FOTOCONDUCIBILITÀ TRANSIENTE.
3. GIUNZIONI DI SEMICONDUTTORI. OMOGIUNZIONI. LA GIUNZIONE PN. CARATTERISTICHE STATICHE. POLARIZZAZIONE DIRETTA E INVERSA. PROFILO DEI PORTATORI IN ECCESSO. CORRENTI DI DRIFT E DIFFUSIONE. IL DIODO IDEALE DI SHOCKLEY. ELETTROSTATICA DELLA GIUNZIONE P+-N. POTENZIALE E CAMPO ELETTRICO. CARATTERISTICHE DINAMICHE. CAPACITÀ DI DIFFUSIONE E DI TRANSIZIONE. UN MODELLO MATEMATICO PER IL DIODO. FATTORE DI QUALITÀ. COEFFICIENTE DI TEMPERATURA. MODELLO IN PSPICE. DIODO TUNNEL. EFFETTO ZENER. VALANGA DI PORTATORI. ETEROGIUNZIONI: LA GIUNZIONE GE-GAAS. ALLINEAMENTO DELLE BANDE. TEORIA DI ANDERSON. GIUNZIONI ISOTIPO. GIUNZIONI ANISOTIPO. BANDGAP ENGINEERING.
4. CONTATTO METALLO-SEMICONDUTTORE. LA BARRIERA METALLO-SEMICONDUTTORE. IL DIODO SCHOTTKY. FUNZIONE LAVORO E AFFINITÀ ELETTRONICA. CARATTERISTICA I-V IDEALE. CONTATTO OHMICO. CARICA DI SUPERFICIE E LUNGHEZZA DI DEBYE . ELETTROSTATICA DELLA GIUNZIONE M-S. TRASPORTO NELLA SCR. CORRENTE TERMOIONICA. CORRENTE DI DRIFT-DIFFUSIONE. ABBASSAMENTO DELLA BARRIERA PER EFFETTO SCHOTTKY. CARICA NELLA SCR: VALUTAZIONE DI ND E VBI. DROGAGGIO NON UNIFORME. GIUNZIONE METALLO-N+-N
5. MECCANSMI DI TRASPORTO DI CARICA NEI SEMICONDUTTORI E NEGLI ISOLANTI. DIFETTI LOCALIZZATI NELLA GAP. MATERIALI AMORFI. EFFETTO FRENKEL-POOLE. EFFETTO POOLE. LEGGE DI CHILD-LANGMUIR. CORRENTI LIMITATE DA CARICA SPAZIALE. CORRENTI DI FOWLER-NORDHEIM. IMPEDANCE SPECTROSCOPY. ESEMPI APPLICATIVI: CARATTERIZZAZIONE DI OSSIDI SOTTILI; POLICRISTALLI LUMINESCENTI; NANANOTUBI DI CARBONIO; NANOFILI DI SILICIO.
6. DISPOSITIVI BIPOLARI BJT E HBT. IL TRANSISTORE PROTOTIPO. TRANSISTORI PER IC. DISPOSITIVI PER COMMUTAZIONE E AMPLIFICAZIONE. TECNOLOGIA. TRANSISTORE SCHOTTKY. DISPOSITIVI VERTICALI E LATERALI. BJT PNP. IL BJT COME INTERRUTTORE E AMPLIFICATORE. REGIONI DI OPERAZIONE. GUADAGNO DI CORRENTE. NUMERO DI GUMMEL. EFFETTO EARLY. EFFETTO KIRK. MODELLO PER PICCOLI E GRANDI SEGNALI. MODELLO A CONTROLLO DI CARICA. EQUIVALENZA TRA MODELLI. POLARIZZAZIONE. DINAMICA. CARATTERISTICHE DI INGRESSO E USCITA. MODELLO IN PSPICE. IL TRANSISTORE IDEALE. HBT-NPN A ETEROGIUNZIONE. MODELLO TERMOIONICO-DIFFUSIVO. CORRENTI TERMOIONICHE IN ECCESSO. CORRENTI DI DIFFUSIONE.
7. DISPOSITIVI UNIPOLARI: JFET E MESFET RESISTENZA DEL CANALE. CARATTERISTICA DI INGRESSO: IDS VGS. LA CORRENTE DI DRAIN, IDS. CARATTERISTICA: IDS VDS. TRANSCONDUTTANZA, GM. CONDUTTANZA DI CANALE, GD. IL JFET COME AMPLIFICATORE DI SEGNALE. COMPORTAMENTO DINAMICO. MODELLO DI PICCOLO SEGNALE. COMPORTAMENTO IN FREQUENZA E FT.
8. STRUTTURE METALLO-OSSIDO-SEMICONDUTTORE IL DIODO MIS. CAPACITÀ DEL SISTEMA MOS. ANALISI ALL’EQUILIBRIO TERMICO. STATI DI INTERFACCIA. CARICA NELL’OSSIDO. ELETTRONICA DEL MOS. CAPACITÀ DEL DIODO. RISPOSTA IN FREQUENZA. DISPOSITIVI MOSFET AD ARRICCHIMENTO E A SVUOTAMENTO. TENSIONE DI SOGLIA. CARICA NEL SEMICONDUTTORE. MODELLO A CONTROLLO DI CARICA. PARAMETRI CARATTERISTICI. FENOMENI DI MODULAZIONE DEL CANALE. MOSFET CON GATE FLOTTANTE. FAMOS. CMOS. LATCH-UP. COR

S.M. SZE, K. K. NG - PHYSICS OF SEMICONDUCTOR DEVICES, 3RD ED., WILEY

1 FONDAMENTI E COMPLEMENTI.

2 MATERIALI SUPERCONDUTTORI.

3 CENNI ALLA TEORIA MICROSCOPICA.

4 EFFETTO JOSEPHSON.

5 PROPRIETÀ DI TRASPORTO.

6 TERMODINAMICA DELLO STATO SUPERCONDUTTIVO.

7 PECULIARITÀ DEI SUPERCONDUTTORI DI TIPO II.

8 ULTERIORI ARGOMENTI E APPLICAZIONI [LUCIDI DEI SEMINARI DISPONIBILI SUL SITO DEL CORSO, ARTICOLI DISTRIBUITI SU RICHIESTA]

PROGRAMMA DETTAGLIATO AL SEGUENTE LINK: HTTP://WEBUSERS.FIS.UNIROMA3.IT/~SILVA/BIBLIO/BIBLIOSC1213.HTML

DI OGNI ARGOMENTO VENGONO INDICATI I RIFERIMENTI PRINCIPALI UTILIZZATI NELLE LEZIONI. SI SUGGERISCE LA LETTURA DI TUTTE LE FONTI INDICATE.

I TESTI SONO CONTRASSEGNATI CON:

(B) ACCESSIBILI IN BIBLIOTECA.
(A) SCARICABILI IN FORMATO ELETTRONICO, SOLO ATTRAVERSO LA RETE DI ATENEO.
(F) SCARICABILI IN FORMATO ELETTRONICO, LIBERAMENTE.

PER I TESTI NON CONTRASSEGNATI, SI È PROVVEDUTO A DISTRIBUIRE IN AULA UNA DISPENSA ALTERNATIVA.

[BK] (A) (ACQUISTO IN CORSO)
W. BUCKEL, R. KLEINER, "SUPERCONDUCTIVITY - FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS", WILEY

[EH] (A)
C. ENSS, S. HUNKLINGER, "LOW-TEMPERATURE PHYSICS", SPRINGER

[FS] (A)
K. FOSSHEIM, A. SUDBØ, "SUPERCONDUCTIVITY - PHYSICS AND APPLICATIONS", JOHN WILEY AND SONS, LTD.

[GM] (F)
R. GROSS, A. MARX, LECTURE NOTES DEL CORSO DI APPLIED SUPERCONDUCTIVITY AL WALTHER-MEIßNER-INSTITUTE FOR LOW TEMPERATURE RESEARCH.

[IL] (B)
H. IBACH, H. LÜTH, "SOLID STATE PHYSICS", 4TH EDITION, SPRINGER.

[IW]
IWASA, "CASE STUDIES IN SUPERCONDUCTING MAGNETS", 2ND EDITION, SPRINGER

[JG] (F)
J. JUDY, I. GOLDBERG, CORSO DI INTRODUZIONE AL MAGNETISMO E AI MATERIALI MAGNETICI ALLA UCLA (ELECTRICAL ENGINEERING); LEZIONI 1-PARTE1, 1-PARTE2.

[OD]
T.P. ORLANDO, K.A. DELIN, "FOUNDATIONS OF APPLIED SUPERCONDUCTIVITY", ADDISON WESLEY
SI VEDANO ANCHE LE SLIDE DEL CORSO "APPLIED SUPERCONDUCTIVITY" DEL MIT (OPEN COURSEWARE)

[OPE] (A)
F. J. OWENS, CH. P. POOLE, JR., "ELECTROMAGNETIC ABSORPTION IN THE COPPER OXIDE SUPERCONDUCTORS", SPRINGER

IN PARTICOLARE IL CORSO VERTERÀ SUI SEGUENTI ARGOMENTI:
- INTRODUZIONE
- RICHIAMI DI ACUSTICA
- EQUAZIONE DELL'ONDA PIANA; ONDA SFERICA
- RIFLESSIONE E RIFRAZIONE DELL'ONDA
- CONCETTO DI IMPEDENZA ACUSTICA
- IMPEDENZA DI RADIAZIONE
- PRINCIPALI APPLICAZIONI DEGLI ULTRASUONI (MISURATORE DI DISTANZA, SISTEMI ECOGRAFICI, MICROSCOPIO ACUSTICO, ECC.)
- TRASDUTTORI PIEZOELETTRICI: TEORIA E TECNOLOGIA
- TRASDUTTORI CMUT: TEORIA DI FUNZIONAMENTO
- TRASDUTTORI CMUT: TECNOLOGIA
- CARATTERIZZAZIONE E MISURE DI TRASDUTTORI AD ULTRASUONI

APPUNTI E DISPENSE DALLE LEZIONI
- KINO, “ACOUSTIC WAVES: DEVICES, IMAGING AND ANALOG SIGNAL PROCESSING”
- KINSLER, FREY, COPPERS, SANDERS “FUNDAMENTALS OF ACOUSTICS”
- MORSE, INGARD, “THEORETICAL ACOUSTICS”
- BERANEK, “ACOUSTICS MEASUREMENTS”
- J. W. GARDNER: “MICROSENSORS: PRINCIPLES AND APPLICATIONS”, J. WILEY & SONS.
- PIEZOELECTRIC AND ACOUSTIC MATERIALS FOR TRANSDUCER APPLICATIONS, EDITED BY AHMAD SAFARI,
E. KORAY AKDOGAN - ISBN 978-0-387-76538-9 , 2008 SPRINGER SCIENCE

PROGRAMMA DI ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI A.A. 2011-2012

I PARTE
FONDAMENTI E APPLICAZIONI DELLE IMMAGINI DIGITALI.
TRASFORMAZIONI DI INTENSITÀ. TRATTAMENTO DEGLI ISTOGRAMMI.
FONDAMENTI DI FILTRAGGIO SPAZIALE. FILTRAGGIO DI “SMOOTHING” E DI “SHARPENING”.
FILTRAGGIO NEL DOMINIO SPETTRALE. TRASFORMATA DI FOURIER BIDIMENSIONALE. DFT BIDIMENSIONALE.
FILTRAGGI PASSA-BASSO, PASSA-ALTO, PASSA-BANDA, RIGETTA-BANDA.
II PARTE
ELABORAZIONE DI IMMAGINI A COLORI.
“RESTORATION” DAL DEGRADO DI IMMAGINI. MODELLI DI RUMORE SU IMMAGINI. FILTRAGGI SPAZIALI E SPETTRALI PER IL RUMORE. FUNZIONI DI DEGRADO. FILTRAGGI INVERSI E DI WIENER.
ESPANSIONI MULTIRISOLUZIONALI E WAVELETS DISCRETE.
MORFOLOGIA APPLICATA ALLE IMMAGINI.
III PARTE
SEGMENTAZIONE DI IMMAGINI.
RAPPRESENTAZIONE E DESCRIZIONE IMMAGINI. RICONOSCIMENTO DI OGGETTI. (CAPP. 11 E 12 GONZALEZ WOODS EDIZ. IN INGLESE)
LE LEZIONI SARANNO INTEGRATE DA ESERCITAZIONI SETTIMANALI CON MATLAB.

GONZALEZ - WOODS ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI DIGITALI- 3A EDIZIONE (IN ITALIANO)
ED. PEARSON-PRENTICE HALL © 2008

Antenne riceventi. Teorema di reciprocità ed area efficace. Disadattamento di polarizzazione. Formula di trasmissione di Friis. Rumore nei sistemi di comunicazione. Temperatura di rumore di antenna.

Progettazione degli array. Metodo di Chebyshev, arrays binomiali, array polinomiali. Reti di alimentazione. Matrici di Butler. Arrays parassiti. Arrays log-periodici.

Antenne ad apertura: analisi e progettazione. Radiazione da una apertura piana: il metodo della trasformata di Fourier. Radiazione da apertura rettangolare e circolare. Principio di equivalenza. Applicazione del principio di equivalenza alla radiazione da apertura. Antenne a tromba. Radiazione da guida d'onda rettangolare e circolare. Ottica geometrica. Lenti a microonde. Antenne a paraboloide: efficienza, direttività, cross-polarizzazione. Metodo delle correnti indotte. Feed con bassa cross-polarizzazione. Sistemi a doppio riflettore. Radiazione da fenditura. Sintesi di allineamenti di fenditure. Antenne planari a microstriscia.

Diffusione della radiazione in ambiente generico e casi canonici. Scattering di un’onda piana da un cilindro conduttore, polarizzazione E ed H. Cilindro dielettrico. Simulazione di oggetti complessi con il metodo di Richmond.

Propagazione tra punti fissi: l’onda di terra. Collegamenti con onda superficiale. Collegamenti tra punti in visibilità. Effetto di rugosità, curvatura terrestre, natura del terreno.
Propagazione ionosferica. Relazioni costitutive in un mezzo ionizzato. Propagazione in un mezzo ionizzato. Attenuazione. Effetti del campo magnetico terrestre. Considerazioni sull’onda ionosferica alle LF, MF, HF.
Propagazione troposferica in aria chiara. Rifrattività atmosferica. Componente stratificata della rifrattività: effetti di incurvamento dei raggi elettromagnetici. Visibilità su terra piatta e terra sferica. Affievolimenti.Propagazione troposferica in presenza di precipitazioni. Diffusione da singola particella. Depolarizzazione da pioggia.
Le esercitazioni sono parte integrante del programma d’esame.
Testi consigliati: Appunti dalle lezioni a cura del docente; A. Paraboni, "Antenne", Mc Graw-Hill Libri Italia; C. Balanis, "Antenna theory, analysis and design", 3rd edition, Wiley; A. Paraboni, M. D’Amico, “Radiopropagazione” Mc Graw-Hill Libri Italia; Robert E. Collin, "Antennas and Radiowave propagation", McGraw-Hill Book Company.

APPUNTI DALLE LEZIONI A CURA DEL DOCENTE.A. PARABONI, M. D’AMICO, “RADIOPROPAGAZIONE” MC GRAW-HILL LIBRI ITALIA.A. PARABONI, "ANTENNE", MC GRAW-HILL LIBRI ITALIA. C. BALANIS, "ANTENNA THEORY, ANALYSIS AND DESIGN", 3RD EDITION, WILEY,ROBERT E. COLLIN, "ANTENNAS AND RADIOWAVE PROPAGATION", MCGRAW-HILL BOOK COMPANY.

Parte prima - Elettrodinamica dei materiali complessi
Parte seconda – Concetti introduttivi sui metamateriali
Parte terza – Implementazione di metamateriali alle frequenze delle microonde
Parte quarta – Implementazione di metamateriali alle frequenze ottiche
Parte quinta – Dispositivi miniaturizzati basati sull’impiego dei metamateriali
Parte sesta – Trasmissione straordinaria da aperture elettricamente piccole
Parte settima – Invisibilità elettromagnetica

Appunti dalle lezioni del corso a cura del docente.

RIDUZIONE DELLE DIMENSIONI IN UN TRANSISTOR A EFFETTO DI CAMPO
POSSIBILI SCENARI DI SVILUPPO TECNOLOGICO PER LA RIDUZIONE DELLE DIMENSIONI MINIME DEI MOSFET:
LEGGI DI SCALA A CAMPO E A TENSIONE COSTANTE, LEGGE DI SCALA GENERALE.
MOSFET NANOMETRICI: TRASPORTO BALISTICO,

NANOSTRUTTURE A CONFINAMENTO 2D
ETEROSTRUTTURE A SEMICONDUTTORE: BANDGAP ENGINERING.
ETEROGIUNZIONI ANISOTIPO
BARRIERE DI POTENZIALE
TUNNELING ELETTRONICO ATTRAVERSO UNA BARRIERA DI POTENZIALE
TUNNELING DI UNA DOPPIA BARRIERA E TUNNELING RISONANTE
BUCHE DI POTENZIALE
QUANTIZZAZIONE DEI LIVELLI ENERGETICI E DENSITÀ DEGLI STATI
DISPOSITIVI BASATI SU NANO STRUTTURE 2D
DIODI A TUNNELING RISONANTE (RTD)
CONFINAMENTO SPAZIALE DI CARICA NELLE ETEROGIUNZIONI ISOTIPO
FORMAZIONE DI UN GAS DI PORTATORI 2D
DISPOSITIVI AD ALTA MOBILITÀ ELETTRONICA (HEMT).
HEMT IN SIGE, ALGAAS E ALGAN.
DISPOSITIVI A BUCA QUANTICA
SUPERRETICOLI
NANOMATERIALI 2D
SUPERFICI NANO STRUTTURATE
SILICIO POROSO
GRAFENE
TECNOLOGIE DI REALIZZAZIONE DI NANO STRUTTURE 2D

NANOSTRUTTURE A CONFINAMENTO 1D
NANOWIRE (NANOFILI): QUANTIZZAZIONE DEI LIVELLI ENERGETICI E DENSITÀ DEGLI STATI
NANOMATERIALI 1D
NANOTUBI DI CARBONIO
PROPRIETÀ ELETTRONICHE E OPTOELETTRONICHE DI NANO TUBI DI CARBONIO
DISPOSITIVI BASATI SU NANO TUBI

NANOSTRUTTURE A CONFINAMENTO 0D
QUANTUM DOTS:QUANTIZZAZIONE DEI LIVELLI ENERGETICI E DENSITÀ DEGLI STATI
NANOPARTICELLE
EFFETTO DI COULOMB BLOCKADE
DISPOSITIVI BASATI SU NANO STRUTTURE 0D
TRANSISTOR A SINGOLO ELETTRONE E SUE APPLICAZIONI
TECNOLOGIE DI REALIZZAZIONE DI NANO STRUTTURE 0D

SLIDES DELLE LEZIONI
M. DRAGOMAN, D. DRAGOMAN “NANOELECTRONICS, PRINCIPLE AND DEVICES”, HARTECH HOUSE, 2009.

EQUAZIONI DI STATO PER CIRCUITI NON-DENERI E DEGENERI, LINEARI E NON-LINEARI. SOLUZIONE DELLE EQUAZIONI DI STATO. METODI DI CALCOLO DI AUTOVALORI E AUTOVETTORI E FUNZIONI DI MATRICI. ANALISI DI CIRCUITI NON LINEARI IN REGIME DINAMICO.METODI NUMERICI PER LA RISOLUZIONE DELLE EQUAZIONI DIFFERENZIALI E DEI SISTEMI DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI (METODI DI EULERO E DI RUNGE-KUTTA). METODI NUMERICI PER IL CURVE FITTING. TRAIETTORIE NELLO SPAZIO DI STATO E RITRATTO DELLE FASI (PHASE PORTRAIT): PUNTI DI EQUILIBRIO; PUNTI STABILI, PUNTI INSTABILI, PUNTI SELLA, CENTRI, FUOCHI STABILI E FUOCHI INSTABILI. FIGURE DI LISSAJOUX. SISTEMI DEL II ORDINE: GIUNZIONE JOSEPHSON, DIODO TUNNEL. LINEARIZZAZIONE INTORNO AI PUNTI DI EQUILIBRIO. SISTEMI DINAMICI DI ORDINE SUPERIORE AL SECONDO. BIFORCAZIONI. MAPPA LOGISTICA. MAPPA DI POINCARÉ. INTRODUZIONE AL CAOS DETERMINISTICO. MODELLO DI LORENZ . ATTRATTORI CAOTICI. TEMPO D’ORIZZONTE. GEOMETRIA NON EUCLIDEA: INTRODUZIONE AI FRATTALI. DIMENSIONE FRATTALE.
ESPONENTI DI LYAPUNOV. CIRCUITO EQUIVALENTE DEL MODELLO DI LORENZ. CIRCUITO DI CHUA.
CRITTOGRAFIA ATTRAVERSO L’USO DEL CAOS DETERMINISTICO. CIRCUITI CAOTICI PER LA CRITTOGRAFIA. CAOS NEI CIRCUITI DELL’ELETTRONICA DI POTENZA. INDUTTORI ISTERETICI. MODELLO DELL’ISTERESI MAGNETICA DI JILES-ATHERTON E DI PREISACH. FERRORISONANZA. CIRCUITO DI DEANE.IDENTIFICAZIONE DI MODELLI NON LINEARI.
FONDAMENTI DI TECNICHE DI SOFT-COMPUTING PER L’IDENTIFICAZIONE DEI MODELLI E I PROBLEMI INVERSI: CENNI SU RETI NEURALI, ALGORITMI EVOLUTIVI E FUZZY-LOGIC.

1. L.O. CHUA, C.A. DESOER, E.S.KUH, LINEAR AND NON-LINEAR CIRCUITS: SOLUTION MANUAL – ED. MC GRAW HILL
2. MASAO NAKAGAWA, M. NAKAGAWA, CHAOS AND FRACTALS IN ENGINEERING, WORLD SCIENTIFIC PUBLISHING COMPANY 3. S. HAYKIN, NEURAL NETWORKS, A COMPREHENSIVE FOUNDATION (2ND ED.), IEEE PRESS 4. G. MARTINELLI, 'RETI NEURALI E NEUROFUZZY' - ED. EUROMA, 2000 5. ZBIGNIEW MICHALEWICZ, DAVID B. FOGEL, HOW TO SOLVE IT: MODERN HEURISTICS, SPRINGER - 2004

CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE DEI CONVERTITORI, DIMENSIONAMENTO DI CONDENSATORI E INDUTTORI, VALUTAZIONE DELLE PERDITE E SCELTA DEI DISSIPATORI. MODELLI MEDI E ALLE PICCOLE VARIAZIONI PER LA REGOLAZIONE DINAMICA DEI CONVERTITORI SWITCHING C.C./C.C. MODELLI MEDI IN RIFERIMENTO STAZIONARIO ED IN RIFERIMENTO ROTANTE PER CONVERTITORI TRIFASE. MODELLI MEDI E ALLE PICCOLE VARIAZIONI PER LA REGOLAZIONE DINAMICA DEI CONVERTITORI SWITCHING TRIFASE. CRITERI DI PROGETTAZIONE DI REGOLATORI AD ANELLO CHIUSO. STRUTTURE DI CONVERSIONE DI NUOVO IMPIEGO: INVERTER A QUATTRO RAMI; PARALLELO DI INVERTER, INVERTER MULTILIVELLO.

R.W. ERICKSON, D. MAKSIMOVIC: FUNDAMENTALS OF POWER ELECTRONICS, KLUWER ACADEMIC PUBLISHER,2000.
S. BUSO, P. MATTAVELLI: DIGITAL CONTROL IN POWER ELECTRONICS, MORGAN & CLAYPOOL PUBLISHERS, 2006
N. MOHAN, T.M. UNDELAND, W.P. ROBBINS: POWER ELECTRONICS, CONVERTERS, APPLICATIONS, AND DESIGN, JOHN WILEY & SONS

- Richiami sulle Eq. di Maxwell e sulla propagazione ottica in cristalli anisotropi: assi principali, ellissoide degli indici, onde ordinarie e straordinarie, birifrangenza.
- Effetto elettro-ottico: generalità, modulazione di polarizzazione e di ampiezza, modulazione di fase, modulazione longitudinale e trasversale.
- Effetto acusto-ottico: generalità, regimi di Raman-Nath e di Bragg, modulazione e deflessione acusto ottica, isolatori acusto-ottici.
- Ottica integrata: guide planari e propagazione per raggi, autosoluzioni e autovalori, relazioni di dispersione TE e TM, guide a canale, metodo dell'indice effettivo, accoppiamento. Teoria dei modi accoppiati. L'accoppiatore coerente. L'interferometro integrato e modulatore di Mach-Zehnder. Modi co- e contro-propagantisi, riflettore alla Bragg, AWG
- Fotorivelatori a semiconduttore: fotodiodi a omogiunzione, fotodiodi a eterogiunzione, CCD
- Introduzione all' ottica non lineare quadratica: fenomenologia, equazioni accoppiate, generazione di seconda armonica, phase-matching.
- Introduzione alle comunicazioni ottiche: richiami sulle fibre ottiche, propagazione di impulsi, considerazioni sui sistemi e le reti di comunicazione in fibra, multiplexing nei domini del tempo e della lunghezza d'onda; amplificatori ottici in fibra drogata.
- Introduzione all’ottica non lineare Kerr: l'effetto Kerr ottico, solitoni in fibra

TESTI CONSIGLIATI

AGRAWAL G., NONLINEAR FIBER OPTICS, ACADEMIC PRESS, LONDON, 1989
NISHIHARA H., HARUNA M., SUHARA T., OPTICAL INTEGRATED CIRCUITS, MCGRAWHILL, NEW YORK, 1989
SALEH, TEICH, FUNDAMENTALS OF PHOTONICS, WILEY, NEW YORK, 1991
WILSON J., HAWKES J. F. B., OPTOELECTRONICS, AN INTRODUCTION, PRENTICE HALL , 1989
YARIV A., OPTICAL ELECTRONICS IN MODERN COMMUNICATIONS, OXFORD UNIV. PRESS, LONDON (1996 E SUCCESSIVE)
VESPASIANO G., LE FIBRE OTTICHE PER TELECOMUNICAZIONI, SSGRR, L'AQUILA, 1997 REFERENCES

AGRAWAL G., NONLINEAR FIBER OPTICS, ACADEMIC PRESS, LONDON, 1989
NISHIHARA H., HARUNA M., SUHARA T., OPTICAL INTEGRATED CIRCUITS, MCGRAWHILL, NEW YORK, 1989
SALEH, TEICH, FUNDAMENTALS OF PHOTONICS, WILEY, NEW YORK, 1991
WILSON J., HAWKES J. F. B., OPTOELECTRONICS, AN INTRODUCTION, PRENTICE HALL , 1989
YARIV A., OPTICAL ELECTRONICS IN MODERN COMMUNICATIONS, OXFORD UNIV. PRESS, LONDON (1996 AND LATER EDS.)
VESPASIANO G., LE FIBRE OTTICHE PER TELECOMUNICAZIONI, SSGRR, L'AQUILA, 1997
DISPENSE FORNITE DAL DOCENTE

PRIMA PARTE: STRUMENTI DI CALCOLO• INTRODUZIONE ALL’AMBIENTE MATLAB (OCTAVE)• RAPPRESENTAZIONE AL CALCOLATORE DEI NUMERI REALI• CALCOLO DEGLI ZERI DI UNA FUNZIONE• CONSIDERAZIONI SU MODELLI ED ERRORI NUMERICI• APPROSSIMAZIONE DI FUNZIONI E DATI• DERIVAZIONE NUMERICA• INTEGRAZIONE NUMERICA• RISOLUZIONE DI SISTEMI DI EQUAZIONI LINEARI (METODI DIRETTI E METODI ITERATIVI)SECONDA PARTE: ALGORITMI E MODELLI DI OTTIMIZZAZIONE • INTRODUZIONE AI SISTEMI• SISTEMI LINEARI E NON LINEARI• MODELLI ASTRATTI E MODELLI DI OTTIMIZZAZIONE• MODELLI MATEMATICI E MODELLI DI OTTIMIZZAZIONE MATEMATICA• ALGORITMI DI OTTIMIZZAZIONE• OTTIMIZZAZIONE MULTIOBIETTIVO• OTTIMIZZAZIONE LINEARE• GEOMETRIA DELL’OTTIMIZZAZIONE LINEARE• OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE• GEOMETRIA DELL’OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE• OTTIMI LOCALI E OTTIMI GLOBALI• PRINCIPALI METODI DI OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE• METODI EURISTICI DI OTTIMIZZAZIONETABU SEARCHSIMULATING ANNEALINGGENETIC ALGORITHMSBACTERIAL CHEMOTAXIS ALGORITHMPARTICLE SWARM OPTIMIZATIONFLOCK OF STARLING OPTIMIZATION• APPLICAZIONIOTTIMIZZAZIONE DI DISPOSITIVI A NUCLEO FERROMAGNETICOOTTIMIZZAZIONE DEI FLUSSI DI POTENZA NELLE RETI ELETTRICHEOTTIMIZZAZIONE DI FILTRI ANALOGICI

VERCELLIS CARLO - OTTIMIZZAZIONE. TEORIA, METODI, APPLICAZIONI - ED. MCGRAW-HILL COMPANIESQUARTERONI ALFIO; SALERI FAUSTO - CALCOLO SCIENTIFICO. ESERCIZI E PROBLEMI RISOLTI CON MATLAB E OCTAVE - ED. SPRINGER VERLAG

INTRODUZIONE: CENNI STORICI. COSTI E PREVISIONI DI MERCATO. OBIETTIVI DELLE RICERCHE ATTUALI. SVILUPPO E SFIDE DEL SILICIO CRISTALLINO E DELLE TECNOLOGIE A FILM SOTTILE. SISTEMI A CONCENTRAZIONE. TECNOLOGIE EMERGENTI E FUTURE.
FISICA DELLA CELLA SOLARE: RADIAZIONE SOLARE. RICHIAMI DI TEORIA DEI SEMICONDUTTORI. ASSORBIMENTO OTTICO. GENERAZIONE, RICOMBINAZIONE E TRASPORTO. CARATTERISTICHE I–V. CELLE SOLARI A ELEVATA EFFICIENZA. EFFETTI DI RICOMBINAZIONE SUPERFICIALE. BAND GAP ED EFFICIENZA. RISPOSTA SPETTRALE. EFFETTI DI RESISTENZA PARASSITA. EFFETTI DELLA TEMPERATURA. CELLE SOLARI A CONCENTRAZIONE. LIMITAZIONI DI EFFICIENZA. CRITERI DI OTTIMIZZAZIONE.
CELLE E MODULI IN SILICIO CRISTALLINO: IL SILICIO MONOCRISTALLINO. CELLE SOLARI IN SI MONOCRISTALINO. CELLE MULTICRISTALLINE. MODULI IN SILICIO MONOCRISTALLINO. PROPRIETÀ ELETTRICHE E OTTICHE DEI MODULI. PROPRIETÀ DEI MODULI SUL CAMPO.
CELLE SOLARI A FILM SOTTILE IN SI: PANORAMICA DELLE CELLE A FILM SOTTILE. CRITERI DI PROGETTO. TENDENZE FUTURE.
CELLE SOLARI MULTIGIUNZIONE III-V: FISICA DELLE CELLE MULTIGIUNZIONE. CONFIGURAZIONE DELLE CELLE. CALCOLO DELLE PRESTAZIONI. CONSIDERAZIONI SUI MATERIALI. CELLE MULTIGIUNZIONE DI ULTIMA GENERAZIONE.
CELLE SOLARI A CONCENTRAZIONE: TIPI DI CONCENTRATORI. OTTICA DEI CONCENTRATORI. ANALISI E PROGETTO. CONCENTRATORI ATTUALI.
CELLE SOLARI IN SILICIO AMORFO: STRUTTURA ELETTRONICA DEL SILICIO AMORFO IDROGENATO. DEPOSIZIONE DI SILICIO AMORFO. CELLE SOLARI IN A-SI. CELLE MULTIGIUNZIONE. CELLE IN A-SI SU SUPPORTO FLESSIBILE.
CELLE SOLARI IN CU(INGA)SE2: PROPRIETÀ DEL MATERIALE. METODI DI DEPOSIZIONE. REALIZZAZIONE DEI DISPOSITIVI. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO. CARATTERISTICHE OTTICHE ED ELETTRICHE.
CARATTERIZZAZIONE DI CELLE E MODULI: FIGURE DI MERITO. MISURA DELLE CARATTERISTICHE I-V. RESPONSIVITÀ SPETTRALE. QUALIFICAZIONE E CERTIFICAZIONE DEI MODULI.
SISTEMI FOTOVOLTAICI: INTRODUZIONE AI SISTEMI FOTOVOLTAICI. COMPONENTI. SVILUPPI DELLA TECNOLOGIA DEI SISTEMI. IMMAGAZZINAMENTO. POWER CONDITIONING. ENERGIA ASSORBITA E FORNITA DA SISTEMI FOTOVOLTAICI. CONSIDERAZIONI ECONOMICHE E AMBIENTALI.

CELLE SOLARI: PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO, TECNOLOGIA E APPLICAZIONI. MARTIN A. GREEN
FISICA DELLE CELLE SOLARI. JENNY NELSON

APPROFONDIMENTI SU
- OTTICA NON LINEARE QUADRATICA: BSHG, CASCADING, CONVERSIONE PARAMETRICA, SOLITONI SPAZIALI
- OTTICA NON LINEARE KERR: SOLITONI SPAZIALI, COLLASSO CATASTROFICO, INSTABILITÀ DI MODULAZIONE
- OTTICA RIORIENTAZIONALE: I CRISTALLI LIQUIDI NEMATICI, PROPRIETÀ LINEARI E NON, BIRIFRANGENZA.
- DISPOSITIVI ELETTRO-OTTICI E OPTO-OTTICI A CRISTALLI LIQUIDI: MODULATORI INTEGRATI, VALVOLE FOTOCONDUTTIVE, DEVIATORI DI FASCIO, INTERRUTTORI E COMMUTATORI, POLARIZZATORI, PORTE LOGICHE, NEMATICONI.

ARTICOLI SU RIVISTA IN BASE AGLI ARGOMENTI TRATTATI

Antenne riceventi. Teorema di reciprocità ed area efficace. Disadattamento di polarizzazione. Formula di trasmissione di Friis. Rumore nei sistemi di comunicazione. Temperatura di rumore di antenna.

Progettazione degli array. Metodo di Chebyshev, arrays binomiali, array polinomiali. Reti di alimentazione. Matrici di Butler. Arrays parassiti. Arrays log-periodici.

Antenne ad apertura: analisi e progettazione. Radiazione da una apertura piana: il metodo della trasformata di Fourier. Radiazione da apertura rettangolare e circolare. Principio di equivalenza. Applicazione del principio di equivalenza alla radiazione da apertura. Antenne a tromba. Radiazione da guida d'onda rettangolare e circolare. Ottica geometrica. Lenti a microonde. Antenne a paraboloide: efficienza, direttività, cross-polarizzazione. Metodo delle correnti indotte. Feed con bassa cross-polarizzazione. Sistemi a doppio riflettore. Radiazione da fenditura. Sintesi di allineamenti di fenditure. Antenne planari a microstriscia.

Diffusione della radiazione in ambiente generico e casi canonici. Scattering di un’onda piana da un cilindro conduttore, polarizzazione E ed H. Cilindro dielettrico. Simulazione di oggetti complessi con il metodo di Richmond.

Propagazione tra punti fissi: l’onda di terra. Collegamenti con onda superficiale. Collegamenti tra punti in visibilità. Effetto di rugosità, curvatura terrestre, natura del terreno.
Propagazione ionosferica. Relazioni costitutive in un mezzo ionizzato. Propagazione in un mezzo ionizzato. Attenuazione. Effetti del campo magnetico terrestre. Considerazioni sull’onda ionosferica alle LF, MF, HF.
Propagazione troposferica in aria chiara. Rifrattività atmosferica. Componente stratificata della rifrattività: effetti di incurvamento dei raggi elettromagnetici. Visibilità su terra piatta e terra sferica. Affievolimenti.Propagazione troposferica in presenza di precipitazioni. Diffusione da singola particella. Depolarizzazione da pioggia.
Le esercitazioni sono parte integrante del programma d’esame.
Testi consigliati: Appunti dalle lezioni a cura del docente; A. Paraboni, "Antenne", Mc Graw-Hill Libri Italia; C. Balanis, "Antenna theory, analysis and design", 3rd edition, Wiley; A. Paraboni, M. D’Amico, “Radiopropagazione” Mc Graw-Hill Libri Italia; Robert E. Collin, "Antennas and Radiowave propagation", McGraw-Hill Book Company.

APPUNTI DALLE LEZIONI A CURA DEL DOCENTE.A. PARABONI, M. D’AMICO, “RADIOPROPAGAZIONE” MC GRAW-HILL LIBRI ITALIA.A. PARABONI, "ANTENNE", MC GRAW-HILL LIBRI ITALIA. C. BALANIS, "ANTENNA THEORY, ANALYSIS AND DESIGN", 3RD EDITION, WILEY,ROBERT E. COLLIN, "ANTENNAS AND RADIOWAVE PROPAGATION", MCGRAW-HILL BOOK COMPANY.

Parte prima - Elettrodinamica dei materiali complessi
Parte seconda – Concetti introduttivi sui metamateriali
Parte terza – Implementazione di metamateriali alle frequenze delle microonde
Parte quarta – Implementazione di metamateriali alle frequenze ottiche
Parte quinta – Dispositivi miniaturizzati basati sull’impiego dei metamateriali
Parte sesta – Trasmissione straordinaria da aperture elettricamente piccole
Parte settima – Invisibilità elettromagnetica

Appunti dalle lezioni del corso a cura del docente.

RIDUZIONE DELLE DIMENSIONI IN UN TRANSISTOR A EFFETTO DI CAMPO
POSSIBILI SCENARI DI SVILUPPO TECNOLOGICO PER LA RIDUZIONE DELLE DIMENSIONI MINIME DEI MOSFET:
LEGGI DI SCALA A CAMPO E A TENSIONE COSTANTE, LEGGE DI SCALA GENERALE.
MOSFET NANOMETRICI: TRASPORTO BALISTICO,

NANOSTRUTTURE A CONFINAMENTO 2D
ETEROSTRUTTURE A SEMICONDUTTORE: BANDGAP ENGINERING.
ETEROGIUNZIONI ANISOTIPO
BARRIERE DI POTENZIALE
TUNNELING ELETTRONICO ATTRAVERSO UNA BARRIERA DI POTENZIALE
TUNNELING DI UNA DOPPIA BARRIERA E TUNNELING RISONANTE
BUCHE DI POTENZIALE
QUANTIZZAZIONE DEI LIVELLI ENERGETICI E DENSITÀ DEGLI STATI
DISPOSITIVI BASATI SU NANO STRUTTURE 2D
DIODI A TUNNELING RISONANTE (RTD)
CONFINAMENTO SPAZIALE DI CARICA NELLE ETEROGIUNZIONI ISOTIPO
FORMAZIONE DI UN GAS DI PORTATORI 2D
DISPOSITIVI AD ALTA MOBILITÀ ELETTRONICA (HEMT).
HEMT IN SIGE, ALGAAS E ALGAN.
DISPOSITIVI A BUCA QUANTICA
SUPERRETICOLI
NANOMATERIALI 2D
SUPERFICI NANO STRUTTURATE
SILICIO POROSO
GRAFENE
TECNOLOGIE DI REALIZZAZIONE DI NANO STRUTTURE 2D

NANOSTRUTTURE A CONFINAMENTO 1D
NANOWIRE (NANOFILI): QUANTIZZAZIONE DEI LIVELLI ENERGETICI E DENSITÀ DEGLI STATI
NANOMATERIALI 1D
NANOTUBI DI CARBONIO
PROPRIETÀ ELETTRONICHE E OPTOELETTRONICHE DI NANO TUBI DI CARBONIO
DISPOSITIVI BASATI SU NANO TUBI

NANOSTRUTTURE A CONFINAMENTO 0D
QUANTUM DOTS:QUANTIZZAZIONE DEI LIVELLI ENERGETICI E DENSITÀ DEGLI STATI
NANOPARTICELLE
EFFETTO DI COULOMB BLOCKADE
DISPOSITIVI BASATI SU NANO STRUTTURE 0D
TRANSISTOR A SINGOLO ELETTRONE E SUE APPLICAZIONI
TECNOLOGIE DI REALIZZAZIONE DI NANO STRUTTURE 0D

SLIDES DELLE LEZIONI
M. DRAGOMAN, D. DRAGOMAN “NANOELECTRONICS, PRINCIPLE AND DEVICES”, HARTECH HOUSE, 2009.

EQUAZIONI DI STATO PER CIRCUITI NON-DENERI E DEGENERI, LINEARI E NON-LINEARI. SOLUZIONE DELLE EQUAZIONI DI STATO. METODI DI CALCOLO DI AUTOVALORI E AUTOVETTORI E FUNZIONI DI MATRICI. ANALISI DI CIRCUITI NON LINEARI IN REGIME DINAMICO.METODI NUMERICI PER LA RISOLUZIONE DELLE EQUAZIONI DIFFERENZIALI E DEI SISTEMI DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI (METODI DI EULERO E DI RUNGE-KUTTA). METODI NUMERICI PER IL CURVE FITTING. TRAIETTORIE NELLO SPAZIO DI STATO E RITRATTO DELLE FASI (PHASE PORTRAIT): PUNTI DI EQUILIBRIO; PUNTI STABILI, PUNTI INSTABILI, PUNTI SELLA, CENTRI, FUOCHI STABILI E FUOCHI INSTABILI. FIGURE DI LISSAJOUX. SISTEMI DEL II ORDINE: GIUNZIONE JOSEPHSON, DIODO TUNNEL. LINEARIZZAZIONE INTORNO AI PUNTI DI EQUILIBRIO. SISTEMI DINAMICI DI ORDINE SUPERIORE AL SECONDO. BIFORCAZIONI. MAPPA LOGISTICA. MAPPA DI POINCARÉ. INTRODUZIONE AL CAOS DETERMINISTICO. MODELLO DI LORENZ . ATTRATTORI CAOTICI. TEMPO D’ORIZZONTE. GEOMETRIA NON EUCLIDEA: INTRODUZIONE AI FRATTALI. DIMENSIONE FRATTALE.
ESPONENTI DI LYAPUNOV. CIRCUITO EQUIVALENTE DEL MODELLO DI LORENZ. CIRCUITO DI CHUA.
CRITTOGRAFIA ATTRAVERSO L’USO DEL CAOS DETERMINISTICO. CIRCUITI CAOTICI PER LA CRITTOGRAFIA. CAOS NEI CIRCUITI DELL’ELETTRONICA DI POTENZA. INDUTTORI ISTERETICI. MODELLO DELL’ISTERESI MAGNETICA DI JILES-ATHERTON E DI PREISACH. FERRORISONANZA. CIRCUITO DI DEANE.IDENTIFICAZIONE DI MODELLI NON LINEARI.
FONDAMENTI DI TECNICHE DI SOFT-COMPUTING PER L’IDENTIFICAZIONE DEI MODELLI E I PROBLEMI INVERSI: CENNI SU RETI NEURALI, ALGORITMI EVOLUTIVI E FUZZY-LOGIC.

1. L.O. CHUA, C.A. DESOER, E.S.KUH, LINEAR AND NON-LINEAR CIRCUITS: SOLUTION MANUAL – ED. MC GRAW HILL
2. MASAO NAKAGAWA, M. NAKAGAWA, CHAOS AND FRACTALS IN ENGINEERING, WORLD SCIENTIFIC PUBLISHING COMPANY 3. S. HAYKIN, NEURAL NETWORKS, A COMPREHENSIVE FOUNDATION (2ND ED.), IEEE PRESS 4. G. MARTINELLI, 'RETI NEURALI E NEUROFUZZY' - ED. EUROMA, 2000 5. ZBIGNIEW MICHALEWICZ, DAVID B. FOGEL, HOW TO SOLVE IT: MODERN HEURISTICS, SPRINGER - 2004

CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE DEI CONVERTITORI, DIMENSIONAMENTO DI CONDENSATORI E INDUTTORI, VALUTAZIONE DELLE PERDITE E SCELTA DEI DISSIPATORI. MODELLI MEDI E ALLE PICCOLE VARIAZIONI PER LA REGOLAZIONE DINAMICA DEI CONVERTITORI SWITCHING C.C./C.C. MODELLI MEDI IN RIFERIMENTO STAZIONARIO ED IN RIFERIMENTO ROTANTE PER CONVERTITORI TRIFASE. MODELLI MEDI E ALLE PICCOLE VARIAZIONI PER LA REGOLAZIONE DINAMICA DEI CONVERTITORI SWITCHING TRIFASE. CRITERI DI PROGETTAZIONE DI REGOLATORI AD ANELLO CHIUSO. STRUTTURE DI CONVERSIONE DI NUOVO IMPIEGO: INVERTER A QUATTRO RAMI; PARALLELO DI INVERTER, INVERTER MULTILIVELLO.

R.W. ERICKSON, D. MAKSIMOVIC: FUNDAMENTALS OF POWER ELECTRONICS, KLUWER ACADEMIC PUBLISHER,2000.
S. BUSO, P. MATTAVELLI: DIGITAL CONTROL IN POWER ELECTRONICS, MORGAN & CLAYPOOL PUBLISHERS, 2006
N. MOHAN, T.M. UNDELAND, W.P. ROBBINS: POWER ELECTRONICS, CONVERTERS, APPLICATIONS, AND DESIGN, JOHN WILEY & SONS

- Richiami sulle Eq. di Maxwell e sulla propagazione ottica in cristalli anisotropi: assi principali, ellissoide degli indici, onde ordinarie e straordinarie, birifrangenza.
- Effetto elettro-ottico: generalità, modulazione di polarizzazione e di ampiezza, modulazione di fase, modulazione longitudinale e trasversale.
- Effetto acusto-ottico: generalità, regimi di Raman-Nath e di Bragg, modulazione e deflessione acusto ottica, isolatori acusto-ottici.
- Ottica integrata: guide planari e propagazione per raggi, autosoluzioni e autovalori, relazioni di dispersione TE e TM, guide a canale, metodo dell'indice effettivo, accoppiamento. Teoria dei modi accoppiati. L'accoppiatore coerente. L'interferometro integrato e modulatore di Mach-Zehnder. Modi co- e contro-propagantisi, riflettore alla Bragg, AWG
- Fotorivelatori a semiconduttore: fotodiodi a omogiunzione, fotodiodi a eterogiunzione, CCD
- Introduzione all' ottica non lineare quadratica: fenomenologia, equazioni accoppiate, generazione di seconda armonica, phase-matching.
- Introduzione alle comunicazioni ottiche: richiami sulle fibre ottiche, propagazione di impulsi, considerazioni sui sistemi e le reti di comunicazione in fibra, multiplexing nei domini del tempo e della lunghezza d'onda; amplificatori ottici in fibra drogata.
- Introduzione all’ottica non lineare Kerr: l'effetto Kerr ottico, solitoni in fibra

TESTI CONSIGLIATI

AGRAWAL G., NONLINEAR FIBER OPTICS, ACADEMIC PRESS, LONDON, 1989
NISHIHARA H., HARUNA M., SUHARA T., OPTICAL INTEGRATED CIRCUITS, MCGRAWHILL, NEW YORK, 1989
SALEH, TEICH, FUNDAMENTALS OF PHOTONICS, WILEY, NEW YORK, 1991
WILSON J., HAWKES J. F. B., OPTOELECTRONICS, AN INTRODUCTION, PRENTICE HALL , 1989
YARIV A., OPTICAL ELECTRONICS IN MODERN COMMUNICATIONS, OXFORD UNIV. PRESS, LONDON (1996 E SUCCESSIVE)
VESPASIANO G., LE FIBRE OTTICHE PER TELECOMUNICAZIONI, SSGRR, L'AQUILA, 1997 REFERENCES

AGRAWAL G., NONLINEAR FIBER OPTICS, ACADEMIC PRESS, LONDON, 1989
NISHIHARA H., HARUNA M., SUHARA T., OPTICAL INTEGRATED CIRCUITS, MCGRAWHILL, NEW YORK, 1989
SALEH, TEICH, FUNDAMENTALS OF PHOTONICS, WILEY, NEW YORK, 1991
WILSON J., HAWKES J. F. B., OPTOELECTRONICS, AN INTRODUCTION, PRENTICE HALL , 1989
YARIV A., OPTICAL ELECTRONICS IN MODERN COMMUNICATIONS, OXFORD UNIV. PRESS, LONDON (1996 AND LATER EDS.)
VESPASIANO G., LE FIBRE OTTICHE PER TELECOMUNICAZIONI, SSGRR, L'AQUILA, 1997
DISPENSE FORNITE DAL DOCENTE

PRIMA PARTE: STRUMENTI DI CALCOLO• INTRODUZIONE ALL’AMBIENTE MATLAB (OCTAVE)• RAPPRESENTAZIONE AL CALCOLATORE DEI NUMERI REALI• CALCOLO DEGLI ZERI DI UNA FUNZIONE• CONSIDERAZIONI SU MODELLI ED ERRORI NUMERICI• APPROSSIMAZIONE DI FUNZIONI E DATI• DERIVAZIONE NUMERICA• INTEGRAZIONE NUMERICA• RISOLUZIONE DI SISTEMI DI EQUAZIONI LINEARI (METODI DIRETTI E METODI ITERATIVI)SECONDA PARTE: ALGORITMI E MODELLI DI OTTIMIZZAZIONE • INTRODUZIONE AI SISTEMI• SISTEMI LINEARI E NON LINEARI• MODELLI ASTRATTI E MODELLI DI OTTIMIZZAZIONE• MODELLI MATEMATICI E MODELLI DI OTTIMIZZAZIONE MATEMATICA• ALGORITMI DI OTTIMIZZAZIONE• OTTIMIZZAZIONE MULTIOBIETTIVO• OTTIMIZZAZIONE LINEARE• GEOMETRIA DELL’OTTIMIZZAZIONE LINEARE• OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE• GEOMETRIA DELL’OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE• OTTIMI LOCALI E OTTIMI GLOBALI• PRINCIPALI METODI DI OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE• METODI EURISTICI DI OTTIMIZZAZIONETABU SEARCHSIMULATING ANNEALINGGENETIC ALGORITHMSBACTERIAL CHEMOTAXIS ALGORITHMPARTICLE SWARM OPTIMIZATIONFLOCK OF STARLING OPTIMIZATION• APPLICAZIONIOTTIMIZZAZIONE DI DISPOSITIVI A NUCLEO FERROMAGNETICOOTTIMIZZAZIONE DEI FLUSSI DI POTENZA NELLE RETI ELETTRICHEOTTIMIZZAZIONE DI FILTRI ANALOGICI

VERCELLIS CARLO - OTTIMIZZAZIONE. TEORIA, METODI, APPLICAZIONI - ED. MCGRAW-HILL COMPANIESQUARTERONI ALFIO; SALERI FAUSTO - CALCOLO SCIENTIFICO. ESERCIZI E PROBLEMI RISOLTI CON MATLAB E OCTAVE - ED. SPRINGER VERLAG

INTRODUZIONE: CENNI STORICI. COSTI E PREVISIONI DI MERCATO. OBIETTIVI DELLE RICERCHE ATTUALI. SVILUPPO E SFIDE DEL SILICIO CRISTALLINO E DELLE TECNOLOGIE A FILM SOTTILE. SISTEMI A CONCENTRAZIONE. TECNOLOGIE EMERGENTI E FUTURE.
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CELLE E MODULI IN SILICIO CRISTALLINO: IL SILICIO MONOCRISTALLINO. CELLE SOLARI IN SI MONOCRISTALINO. CELLE MULTICRISTALLINE. MODULI IN SILICIO MONOCRISTALLINO. PROPRIETÀ ELETTRICHE E OTTICHE DEI MODULI. PROPRIETÀ DEI MODULI SUL CAMPO.
CELLE SOLARI A FILM SOTTILE IN SI: PANORAMICA DELLE CELLE A FILM SOTTILE. CRITERI DI PROGETTO. TENDENZE FUTURE.
CELLE SOLARI MULTIGIUNZIONE III-V: FISICA DELLE CELLE MULTIGIUNZIONE. CONFIGURAZIONE DELLE CELLE. CALCOLO DELLE PRESTAZIONI. CONSIDERAZIONI SUI MATERIALI. CELLE MULTIGIUNZIONE DI ULTIMA GENERAZIONE.
CELLE SOLARI A CONCENTRAZIONE: TIPI DI CONCENTRATORI. OTTICA DEI CONCENTRATORI. ANALISI E PROGETTO. CONCENTRATORI ATTUALI.
CELLE SOLARI IN SILICIO AMORFO: STRUTTURA ELETTRONICA DEL SILICIO AMORFO IDROGENATO. DEPOSIZIONE DI SILICIO AMORFO. CELLE SOLARI IN A-SI. CELLE MULTIGIUNZIONE. CELLE IN A-SI SU SUPPORTO FLESSIBILE.
CELLE SOLARI IN CU(INGA)SE2: PROPRIETÀ DEL MATERIALE. METODI DI DEPOSIZIONE. REALIZZAZIONE DEI DISPOSITIVI. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO. CARATTERISTICHE OTTICHE ED ELETTRICHE.
CARATTERIZZAZIONE DI CELLE E MODULI: FIGURE DI MERITO. MISURA DELLE CARATTERISTICHE I-V. RESPONSIVITÀ SPETTRALE. QUALIFICAZIONE E CERTIFICAZIONE DEI MODULI.
SISTEMI FOTOVOLTAICI: INTRODUZIONE AI SISTEMI FOTOVOLTAICI. COMPONENTI. SVILUPPI DELLA TECNOLOGIA DEI SISTEMI. IMMAGAZZINAMENTO. POWER CONDITIONING. ENERGIA ASSORBITA E FORNITA DA SISTEMI FOTOVOLTAICI. CONSIDERAZIONI ECONOMICHE E AMBIENTALI.

CELLE SOLARI: PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO, TECNOLOGIA E APPLICAZIONI. MARTIN A. GREEN
FISICA DELLE CELLE SOLARI. JENNY NELSON

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- OTTICA NON LINEARE QUADRATICA: BSHG, CASCADING, CONVERSIONE PARAMETRICA, SOLITONI SPAZIALI
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- DISPOSITIVI ELETTRO-OTTICI E OPTO-OTTICI A CRISTALLI LIQUIDI: MODULATORI INTEGRATI, VALVOLE FOTOCONDUTTIVE, DEVIATORI DI FASCIO, INTERRUTTORI E COMMUTATORI, POLARIZZATORI, PORTE LOGICHE, NEMATICONI.

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