Τεχνολογία Υλικών

Εισαγωγή στη δομή των υλικών (Θεωρία Bohr, Ενεργειακές στάθμες, πρότυπο ελεύθερου ηλεκτρονίου, θεωρία ενεργειακών ζωνών). Αγώγιμα υλικά, ηλεκτρικές ιδιότητες και εξάρτησή τους από τη θερμοκρασία, κράματα, κριτήρια επιλογής αγώγιμων υλικών. Ημιαγωγοί και διατάξεις, ηλεκτρονική δομή ημιαγωγών, αγωγιμότητα ημιαγωγών, ημιαγωγικές διατάξεις και εφαρμογές. Υπεραγώγιμα υλικά φαινόμενο υπεραγωγιμότητας, ιδιότητες και εφαρμογές υπεραγωγών. Διηλεκτρικά υλικά σε σταθερά και σε εναλλασσόμενα πεδία, κατηγορίες διηλεκτρικών, νέες τάσεις.

Στόχοι Μαθήματος

Η στόχευση του μαθήματος αποσκοπεί στην παροχή γνώσεων στους φοιτητές πάνω: A) Στις βασικές ιδιότητές των υλικών καθώς και τις θεωρίες που μπορούν να τις εξηγήσουν ικανοποιητικά (πρότυπο Bohr, θεωρία ενεργειακών ζωνών), καθώς και την ταξινόμηση των υλικών με βάση τους χημικούς τους δεσμούς και το συχετισμό τους με τις ηλεκτρικές ιδιότητες που παρουσιάζουν. B) Στις έννοιες της ηλεκτρικής συμπεριφοράς των υλικών, στις έννοιες αντίστασης-αγωγιμότητας, ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης (ειδικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας) – αντίστασης (αγωγιμότητας), καθώς και στην κατανόηση της θερμοκρασιακής εξάρτησης της αγωγιμότητας των μεταλλικών υλικών, των κραμάτων και τα κριτήρια επιλογής μεταλλικού υλικού ως αγωγού ανάλογα με τις εφαρμογές. Γ) Στην τεχνολογία των ημιαγωγών, τις ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητές τους τις κατηγορίες που εμφανίζονται ανάλογα με το είδος της αγωγιμότητάς τους (ενδογενής – εξωγενής, εξωγενής τύπου p ή n), την τεχνολογική τους σημασία και τους περιορισμούς στη χρήση τους, καθώς επίσης και στις ιδιότητες και τις εφαρμογές των οπτοηλεκτρονικών υλικών. Δ) Στο φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας, στα υλικά που την εμφανίζουν , τους περιορισμούς χρήσης της καθώς και στις δυνατότητες που ανοίγονται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία στην οποία την παρατηρούμε. E) Στα μονωτικά (διηλεκτρικά) υλικά, της συμπεριφορά τους σε στατικά ηλεκτρικά και εναλλασσόμενα πεδία, τις δυνατότητες χρήσης τους.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Περιεχόμενα

Η ύλη διαρθρώνεται σε 5 ενότητες: I. Εισαγωγή στη δομή των υλικών II. Αγώγιμα υλικά III. Ημιαγωγοί και διατάξεις IV. Yπεραγώγιμα υλικά. V. Διηλεκτρικά υλικά