Detail předmětu

Charakterizace polovodičových součástek

FEKT-BPC-CPSAk. rok: 2025/2026

Předmět se věnuje problematice měření vlastností polovodičových součástek využitím prostředků automatizovaného měření a zpracování naměřených dat na počítači. Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy v systémech automatizovaného měření s využitím prostředí LabVIEW, MATLAB a poskytnout ucelený přehled o automatizovaných metodách měření polovodičových součástek a použití prostředí LabVIEW, MATLAB při zpracování naměřených dat na počítači. 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Jan Leuchter, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mikroelektroniky (UMEL)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány základní znalosti fyziky, matematiky a elektrických obvodů. Povinnou prerekvizitou je absolvování předmětu BPC-ESO a BPC-EL1.

 Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

 

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky zápočtu: absolvování měřených úloh a  odevzdat vypracované protokoly v požadované kvalitě.

Podmínky zkoušky: prokázání znalostí z předmětu v písemné a ústní části zkoušky. 

Bodové hodnocení (max. 100 bodů): max. 30 bodů za práci během semestru; max. 70 bodů za zkoušku. Závěrečná zkouška se skládá ze dvou částí (písemné a ústní) a je celkově hodnocena 70 body. 

 

 

 

Učební cíle

UČEBNÍ CÍLE

Absolvent předmětu získá všeobecné znalosti v oblasti měření polovodičových součástek a získá přehled o možnostech automatizovaného měření a současných trendech při využívání počítače při sběru dat k identifikaci parametrů polovodičových součástek. Absolvent předmětu je schopen navrhnout a prakticky realizovat měřící systém pro identifikaci polovodičových součástek s využitím prostředí LabVIEW a MATLAB.

 

 

 

 

Studijní opory

https://www.dps-az.cz/clanky/id:22208/nove-v-e-archivu-zaklady-labview 

https://www.youtube.com/watch?v=P8y3tKJQadE 

https://www.youtube.com/watch?v=joilU9m-sNk 

https://ww2.mathworks.cn/en/videos/getting-started-with-matlab-1564521672719.html 

https://ww2.mathworks.cn/en/videos/matlab-tools-for-test-and-measurement-81553.html 

Základní literatura

Boušek J., Kosina P., Mojrova B.: Elektronické součástky, FEKT VUT V BRNĚ, elektronické skriptum (CS)
Jennings, Richard. LabVIEW Graphical Programming. New York, N.Y., McGraw-Hill Education, 2020. (EN)
Vlach J., Havlíček J., Vlach M.: Začínáme s LabVIEW. Praha: BEN - technická literatura, 2008. ISBN 978-80-7300-245-9. (CS)
Zaplatílek K.: MATLAB® pro začínající uživatele. Knihovnicka.cz. Brno: Tribun EU, 2020. ISBN 978-80-263-1589-6. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-NCP bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Leuchter, Ph.D.

Osnova

  1. Parametry a charakteristiky polovodičových součástek
  2. Způsoby měření polovodičových součástek a identifikace jejich parametrů
  3. Automatizovaná měření – hardware, software, SCPI jazyk
  4. LabVIEW - základy grafického programování
  5. LabVIEW - konfigurace hardwaru a styk s měřícím přístrojem
  6. LabVIEW - algoritmizace a sestavení programu pro měření V-A charakteristik polovodičových součástek
  7. LabVIEW - zpracování a vyhodnocení naměřených dat
  8. MATLAB – zpracování naměřených hodnot
  9. MATLAB (Instrumennt Controll Toolbox)
  10. MATLAB – zpracování naměřených hodnot
  11. Chyby a nejistoty měření I
  12. Chyby a nejistoty měření II – praktické postupy pro výpočet nejistoty měření
  13. Automatizované stanovení parametrů polovodičových součástek

 

 

 

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Leuchter, Ph.D.

Osnova

    1. Úvod, poučení
    2. Parametry a charakteristiky polovodičových součástek
    3. Modelování a měření V-A charakteristik křemíkové diody, BJT a MOSFETu
    4. LabVIEW - základy grafického programování I
    5. LabVIEW - základy grafického programování II
    6. Konfigurace hardwaru – styk s měřícím přístrojem 
    7. LabVIEW - sestavení automatizovaného systému pro identifikaci polovodičových součástek 
    8. LabVIEW - zpracování naměřených dat 
    9. MATLAB - zpracování naměřených dat 
    10. Identifikace a charakterizace parametrů polovodičových součástek
    11. MATLAB – sestavení programu pro určení nejistoty měření 
    12. MATLAB – měření a stanovení nejistoty měření včetně automatické identifikace parametrů součástek 
    13. Zápočet
 

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Leuchter, Ph.D.

Osnova

    1. Úvod, poučení
    2. Parametry a charakteristiky polovodičových součástek
    3. Modelování a měření V-A charakteristik křemíkové diody, BJT a MOSFETu
    4. LabVIEW - základy grafického programování I
    5. LabVIEW - základy grafického programování II
    6. Konfigurace hardwaru – styk s měřícím přístrojem 
    7. LabVIEW - sestavení automatizovaného systému pro identifikaci polovodičových součástek 
    8. LabVIEW - zpracování naměřených dat 
    9. MATLAB - zpracování naměřených dat 
    10. Identifikace a charakterizace parametrů polovodičových součástek
    11. MATLAB – sestavení programu pro určení nejistoty měření 
    12. MATLAB – měření a stanovení nejistoty měření včetně automatické identifikace parametrů součástek 
    13. Zápočet