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

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