To ατομικό μοντέλο του Bohr, κατανομή των ηλεκτρονίων του ατόμου σε στοιβάδες-υποστοιβάδες, κβαντικοί αριθμοί, Περιοδικός Πίνακας των χημικών στοιχείων, τα ηλεκτρόνια σθένους, οι χημικοί δεσμοί. Τα στοιχεία της 14ης Ομάδας. Η δημιουργία των ενεργειακών ζωνών, η κατάταξη των υλικών ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του ενεργειακού τους διακένου. Κρυσταλλικές δομές. Ιδανικές, πραγματικές. Κρυσταλλικές ατέλειες. Κρυσταλλική δομή του αδάμαντος. Οι επιπτώσεις των κρυσταλλικών ατελειών στα διαγράμματα δυναμικής ενέργειας, (στάθμες στο ενεργειακό διάκενο, ενεργειακές στάθμες επιφανείας). Μέθοδοι ανάπτυξης κρυστάλλων για εφαρμογές στη μικροηλεκτρονική (Czochralski, Zone refining, MBE). Συναρτήσεις κατανομής. Στατιστική Fermi-Dirac. Συγκέντρωση, κινητικότητα ηλεκτρικών φορέων, σκέδαση, και ενεργός μάζα ηλεκτρονίων-οπών. Αγωγιμότητα μετάλλων και κραμάτων. Διαγράμματα φάσεων. Αγωγιμότητα σε ημιαγωγούς. Κλασσικά και κβαντομηχανικά φαινόμενα μεταφοράς: Ολίσθηση – διάχυση και φαινόμενα σήραγγος - θερμιονικής εκπομπής. Υπεραγωγιμότητα. Αλληλεπίδραση φωτός και ημιαγωγών. Απορρόφηση φωτονίων και επανασύνδεση. Ακτινοβολούσες και μη ακτινοβολούσες επανασυνδέσεις (μεταξύ ζωνών, τύπου-Auger, και μεταξύ βαθέων καταστάσεων deep electronic states). Εφαρμογή: το φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Η επαφή μετάλλου ημιαγωγού (δίοδος Schottky, ωμικές επαφές). Δομή και αρχές λειτουργίας των βασικών διατάξεων ηλεκτρονικής στερεάς κατάστασης (δίοδος p-n, διπολικό transistor, πυκνωτής MOS).