Detail předmětu

Microelectronic Devices and Structures

FEKT-NMPRAk. rok: 2019/2020

Základní funkční bloky mikroelektronických struktur.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Ondřej Hégr, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mikroelektroniky (UMEL)

Výsledky učení předmětu

Podrobná znalost principů, struktur a modelů mikroelektro-nických součástek používaných v simulátorech elektronických obvodů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Podrobné studium struktur a vlastností mikroelektronických prvků, jejich fyzikálních a obvodových modelů.
Podrobné studium modelů součástek, jejich parametrů a použitelnosti.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

MUSIL, V. a kol.: Mikroelektronické prvky a struktury. Cvičení. Elektronický text projektu KISP. Brno 2014

Doporučená literatura

Hess K.: Advanced Theory of Semiconductor Devices. Willey, 2000. (EN)
Sze S.M., Chang C.Y.: ULSI Devices. Wiley, 2000. (EN)
Sze S.M.: Modern Semiconductor Device Physics. Wiley, 1998. (EN)
Sze S.M.: Physics of Semiconductor Devices. Wiley, 1981. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-MEL , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ondřej Hégr, Ph.D.

Osnova

1. Přehled fyziky polovodičů.
2. Přechod PN a polovodičové diody.
3. Kontakt kov-polovodič, Schottkyho diody, ohmické kontakty.
4. Heteropřechody a supermřížky.
5. Bipolární tranzistor s homogenními přechody.
6. Bipolární tranzistor s heteropřechody.
7. Struktura MIS.
8. Tranzistor MOSFET, struktury CMOS.
9. Moderní typy tranzistorů FET.
10. Tranzistory HEMT.
11. Elektroluminiscenční a laserové diody.
12. Nové fyzikální jevy a související struktury.
13. Časová rezerva.

Literatura
Sze S. M., Ng K. K.: Physics of Semiconductor Devices. Wiley, 2006.
Sze S. M., Chang C. Y.: ULSI Devices, Wiley, 2000.
Hess K.: Advanced Theory of Semiconductor Devices. Wiley, 2000.
Liu J.: Photonic Devices. Cambridge University Press, 2005.
Brennan K. F., Brown A. S.: Theory of Modern Semiconductor Devices. Wiley 2002.

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ondřej Hégr, Ph.D.

Osnova

1. Pásové diagramy polovodičových struktur, koncentrace nosičů náboje.
2. Určení parametrů polovodičové diody z voltampérových charakteristik.
3. Polovodičová dioda ve funkci analogového spínače.
4. Bariérová kapacita diody a její využití.
5. Určení parametrů Schottkyho diod z voltampérových charakteristik.
6. Určení parametrů diod z charakteristik kapacita-napětí.
7. Struktury diod v integrovaných obvodech.
8. Studium struktur a parametrů bipolárního tranzistoru.
9. Kontrolní písemná práce.
10. Studium struktur a parametrů tranzistoru MOSFET.
11. Analogové aplikace tranzistoru MOSFET: analogový spínač, aktivní zátěž.
12. Digitální aplikace tranzistoru MOSFET: hradlo CMOS.
13. Vlastnosti a parametry elektroluminiscenčních diod.