Dispositius Electrònics
Codi: 102721 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500895 Enginyeria Electrònica de Telecomunicació | OT | 4 | 0 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Gabriel Abadal Berini
- Correu electrònic:
- Gabriel.Abadal@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- català (cat)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- No
- Grup íntegre en espanyol:
- No
Prerequisits
Conèixer a nivell bàsic:
a) Teoria de circuits.
b) Electrostàtica bàsica.
c) Matemàtiques.
d) Fonaments dels díodes i transistors.
e) Fonaments dels principis físics dels semiconductors.
f) Fonaments de simuladors circuitals.
Objectius
Els objectius generals d'aquesta assignatura són:
a) Conèixer els fonaments dels processos microelectrònics bàsics i la seva integració en tecnologia CMOS.
b) Conèixer les característiques com a dispositiu electrònic del transistor MOS i els seus models SPICE més importants.
c) Ser capaços de relacionar les característiques elèctriques del transistor MOS amb els paràmetres tecnològics de la tecnologia CMOS corresponent.
d) Conèixer a grans trets els problemes actuals associats a l'estat de la tecnologia microelectrònica i les principals tendències en la seva evolució.
Competències
- Actitud personal
- Comunicació
- Dissenyar components i circuits electrònics en base a especificacions
- Hàbits de pensament
- Hàbits de treball personal
Resultats d'aprenentatge
- Aplicar les tècniques de simulació per a l'anàlisi de les prestacions.
- Desenvolupar estratègies d'aprenentatge autònom.
- Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i de síntesi.
- Dissenyar dispositius electrònics bàsics, establint la relació amb la tecnologia de fabricació.
- Gestionar la informació incorporant de manera crítica les innovacions del propi camp professional, i analitzar les tendències de futur.
- Prendre decisions pròpies.
- Utilitzar l'anglès com l'idioma de comunicació i de relació professional de referència.
- Utilitzar models de circuits del comportament elèctric de dispositius electrònics, incloent paràsits i fonts de soroll, i tenint en compte les seves limitacions.
Continguts
PART I. Processos tecnològics
Introducció: Tecnologia CMOS. Sales blanques. Litografia
Creixement silici
Difusió impureses
Implantació iònica
Oxidació tèrmica. Procés LOCOS
Deposició de capes. Creixement epitaxial
Metal·lització
Gravat
Processos Back-End. Damasquinat
PART II. Transistor MOS
Introducció a la física de semiconductors i teoria de bandes
La capacitat MOS. Estructura i estats de polarització
El transistor MOS. Estructura i estats de conducció
Model SPICE LEVEL 1
Model SPICE LEVEL 2
Model SPICE LEVEL 3
LABORATORI
Definició d’un procés tecnològic
Caracterització elèctrica del TMOS
Metodologia
La formació es basarà en classes magistrals i pràctiques de laboratori i aula.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes magistrals | 24 | 0,96 | 1, 3, 4, 5, 8 |
| Problemes a l'aula | 12 | 0,48 | 1, 3, 4, 6, 8 |
| Pràctiques de laboratori | 12 | 0,48 | 1, 3, 4, 6, 8 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories | 5 | 0,2 | 2, 3, 5 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 40 | 1,6 | 2, 3, 5 |
| Preparació de les pràctiques de laboratori | 8 | 0,32 | 1, 3, 4, 6, 7, 8 |
| Resolució de problemes | 25 | 1 | 1, 2, 3, 4, 6, 8 |
Avaluació
a) Procés i activitats d’avaluació programades
L’assignatura s’avalua a partir de les activitats següents:
- EP1: Examen parcial 1. Examen de la part 1: Processos Tecnològics. Consta d’una secció de teoria i una de problemes. 37.5% de NOTA FINAL.
- EP2: Examen parcial 2. Examen de la part 2: Transistor MOS. Consta d’una secció de teoria i una de problemes. 37.5% de NOTA FINAL.
- LABINF: Informe de pràctiques laboratori. 25% de NOTA FINAL.
La realització de TOTES aquestes activitats habilita l’avaluació continuada sempre i quan la nota mitjana sobre 10 dels 2 exàmens parcials sigui igual o superior a 4.5.
Les activitats recuperables són:
EP1 i EP2, tal i com s’indica a l’apartat c).
Les activitats NO recuperables són:
LABINF.
Per poder avaluar l’activitat LABINF és necessari:
1) Assistir a TOTES les sessions de laboratori (caldrà presentar justificants d’absència si és el cas).
2) Presentar l’informe dins de termini.
RESUM:
NOTA EXAMEN = NOTA_EP1*0.5 + NOTA_EP2*0.5
Si NOTA EXAMEN > 4.5 aleshores:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN*0.75 + NOTA LABINF*0.25
Si NOTA EXAMEN < 4.5 aleshores:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN
Totes les NOTES de l’expressió anterior es consideren sobre 10.
b) Programació d’activitats d’avaluació
El calendari d’activitats d’avaluació* es publicarà a través de l’Aula Moodle (CAMPUS VIRTUAL) durant les primeres setmanes del semestre. En tot cas està previst que:
-EP1 tingui lloc a meitat desemestre: darrera setmana dedicada a Part 1 (just abans o després de Setmana Santa).
-EP2 tingui lloc a final de semestre: darrera setmana dedicada a Part 2 (just abans del període d’exàmens de recuperació).
-L’informe de les activitats de laboratori, LABINF, es lliurarà no més tard de la data de l’examen de recuperació*, de la manera que s’indiqui a través de l’Aula Moodle.
*Els exàmens de recuperació es faran públics a la web de l’Escola d’Enginyeria (apartat exàmens).
c) Procés de recuperació
D’acord amb la normativa UAB, l’estudiant només es pot presentar a la recuperació sempre que s’hagi presentat a un conjunt d’activitats que representin un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l’assignatura. En el cas d’aquesta assignatura, aquesta condició necessària només es satisfà si l’estudiant s’ha presentat als dos exàmens parcials.
Les úniques activitats d’avaluació recuperables són els exàmens parcials EP1 i EP2, a través d’un EXAMEN FINAL de RECUPERACIÓ/MILLORA.
Aquest EXAMEN FINAL de RECUPERACIÓ/MILLORA consta de 2 parts independents corresponents a la Part 1 (Processos Tecnològics) i Part 2 (Transistor MOS), cadascuna d’elles amb les seves seccions de teoria i de problemes (idèntic format al d’exàmens parcials),de tal manera que permet recuperar/millorar la nota d’una única part o de les dues parts de l’assignatura. Així, la nota de cada part, NOTA_FINAL1 i NOTA_FINAL2, substitueix la nota del parcial corresponent, NOTA_EP1 i NOTA_EP2, sempre que la primera superi la segona.
Per tant, l’EXAMEN FINAL de RECUPERACIÓ/MILLORA, com el seu nom indica, MAI dona lloc a una nota d’examen de l’assignatura inferior a l’obtinguda per parcials.
RESUM:
NOTA EXAMEN = MAX(NOTA_EP1 ; NOTA_FINAL1)*0.5 + MAX(NOTA_EP2 ; NOTA_FINAL2)*0.5
Si NOTA EXAMEN > 4.5 aleshores:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN*0.75 + NOTA LABINF*0.25
Si NOTA EXAMEN < 4.5 aleshores:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN
Totes les NOTES de l’expressió anterior es consideren sobre 10.
d) Procediment de revisió de les qualificacions
Per a cada activitat d’avaluació, s’indicarà (a través de Campus Virtual) lloc, data i hora de revisió en la que l'estudiant podrà revisar l’activitat amb el professor. En aquest context, es podran fer reclamacions sobre la nota de l’activitat, que seran avaluades pel professorat responsable de l’assignatura. Si l'estudiant no es presenta a aquesta revisió, no es revisarà posteriorment aquesta activitat.
e) Qualificacions
Un estudiant es considerarà No Avaluable (NA) si es compleix una de les dues condicions següents:
a) No s’ha presentat a algun dels dos exàmens parcials EP1 i EP2.
b) No ha presentat l’informe de laboratori LABINF.
D’altra banda, seguint normativa UAB, entre aquells alumnes que superin la qualificació final de 9.0, es podran atorgar un màxim de Matrícules d’Honor (MH) igual al 5% (arrodonint per excés) dels estudiants matriculats. En el cas que el nombre d’estudiants matriculats sigui inferior a 20, es podrà atorgar 1 MH.
f) Irregularitats per part de l’estudiant, còpia i plagi
Sense perjudici d'altres mesures disciplinàries que s'estimin oportunes, es qualificaran amb un zero les irregularitats comeses per l'estudiant que puguin conduir a una variació de la qualificació d'un acte d’avaluació. Per tant, la còpia, el plagi, l’engany, deixar copiar, etc. en qualsevol de les activitats d’avaluació implicarà suspendre-la amb un zero.
g) Avaluació dels estudiants repetidors
A partir de la segona matrícula, l’alumne pot optar per convalidar la nota de laboratori (NOTA LABINF) de cursos anteriors. En aquest cas, NO cal comunicar-ho prèviament al professor responsable de l’assignatura.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Examen | 75% | 6 | 0,24 | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 |
| Pràctiques de laboratori i memòria corresponent | 25% | 18 | 0,72 | 1, 3, 4, 6, 8 |
Bibliografia
Bibliografia PART 1. Processos tecnològics
"Circuits i dispositius electrònics, fonaments d'electrònica". Lluís Prat et al. Edicions UPC
“Fundamentals of semiconductor fabrication”, Gary S. May, Simon M. Sze . New York : Wiley, cop. 2004. ISBN: 0471232793.
“Semiconductor devices : physics and Technology”, S. M. Sze. 2nd ed. New York : Wiley, cop. 2002. ISBN: 0471333727.
Bibliografia PART 2. Transistor CMOS
"CMOS, circuit design, layout and simulation". R. Jacob Baker. Ed Wiley, 2010
"CMOS analog circuit design". Phillip E. Allen. Ed Oxford, 2002
"Principles of CMOS VLSI design". Neil H.E. Weste. Ed Adison, 1994
“Semiconductor fundamentals”, Robert F. Pierret. Addison-Wesley 2nd ed. 1988. ISBN: 0201122952.
“Field effect devices”, Robert F. Pierret. Addison-Wesley 2nd ed. 1990. ISBN: 0201122987.
“Semiconductor device modeling with SPICE”, Giuseppe Massobrio and Paolo Antognetti, McGraw-Hill 2nd ed. 1993. ISBN: 0070024693.