Dispositivos Electrónicos
Código: 102721 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500895 Ingeniería Electrónica de Telecomunicación | OT | 4 | 0 |
Contacto
- Nombre:
- Gabriel Abadal Berini
- Correo electrónico:
- Gabriel.Abadal@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- catalán (cat)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- No
- Algún grupo íntegramente en español:
- No
Prerequisitos
Conocer a nivel básico:
a) Teoría de circuitos.
b) Electrostática básica.
c) Matemáticas.
d) Fundamentos de los diodos y transistores.
e) Fundamentos de los principios físicos de los semiconductores.
f) Fundamentos de simuladores circuitales.
Objetivos y contextualización
Los objetivos generales de esta asignatura son:
a) Conocer los fundamentos de los procesos microelectrónicos básicos y su integración en tecnología CMOS.
b) Conocer las características como dispositivo electrónico del transistor MOS y sus modelos SPICE más importantes.
c) Ser capaces de relacionar las características eléctricas del transistor MOS con los parámetros tecnológicos de la tecnología CMOS correspondiente.
d) Conocer a grandes rasgos los problemas actuales asociados al estado de la tecnología microelectrónica y las principales tendencias en su evolución.
Competencias
- Actitud personal
- Comunicación
- Diseñar componentes y circuitos electrónicos en base a especificaciones.
- Hábitos de pensamiento
- Hábitos de trabajo personal
Resultados de aprendizaje
- Aplicar las técnicas de simulación para el análisis de las prestaciones.
- Desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.
- Desarrollar la capacidad de análisis y de síntesis.
- Diseñar dispositivos electrónicos básicos, estableciendo la relación con la tecnología de fabricación.
- Gestionar la información incorporando de forma crítica las innovaciones del propio campo profesional, y analizar las tendencias de futuro.
- Tomar decisiones propias.
- Utilizar el inglés como idioma de comunicación y relación profesional de referencia.
- Utilizar modelos circuitales del comportamiento eléctrico de dispositivos electrónicos, incluyendo parásitos y fuentes de ruido, y teniendo en cuenta sus limitaciones.
Contenido
PART I. Procesos tecnológicos
Introducción: Tecnología CMOS. Salas blancas. Litografía
Crecimiento del silicio
Difusión de impurezas
Implantación iónica
Oxidación térmica. Proceso LOCOS
Deposición de capas. Crecimiento epitaxial
Metalización
Gravado
Procesos Back-End. Damasquinado
PART II. Transistor MOS
Introducción a la física de semiconductores y teoría de bandas
La capacidad MOS. Estructura y estados de polarización
El transistor MOS. Estructura y estados de conducción
Modelo SPICE LEVEL 1
Modelo SPICE LEVEL 2
Modelo SPICE LEVEL 3
LABORATORIO
Definición de un proceso tecnológico
Caracterización eléctrica del TMOS
Metodología
La formación se basará en clases magistrales y prácticas de laboratorio y aula.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases magistrales | 24 | 0,96 | 1, 3, 4, 5, 8 |
| Problemas en el aula | 12 | 0,48 | 1, 3, 4, 6, 8 |
| Prácticas de laboratorio | 12 | 0,48 | 1, 3, 4, 6, 8 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutorías | 5 | 0,2 | 2, 3, 5 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio | 40 | 1,6 | 2, 3, 5 |
| Preparación de las pràcticas de laboratorio | 8 | 0,32 | 1, 3, 4, 6, 7, 8 |
| Resolución de problemas | 25 | 1 | 1, 2, 3, 4, 6, 8 |
Evaluación
a) Proceso y actividades de evaluación programadas
La asignatura se evalúa a partir de las actividades siguientes:
- EP1: Examen parcial 1. Examen de la parte 1: Procesos Tecnológicos. Consta de una sección de teoría y una de problemas. 37.5% de NOTA FINAL.
- EP2: Examen parcial 2. Examen de la parte 2: Transistor MOS. Consta de una sección de teoría y una de problemas. 37.5% de NOTA FINAL.
- LABINF: Informe de prácticas laboratorio. 25% de NOTA FINAL.
La realización de TODAS estas actividades habilita la evaluación continuada siempre y cuando la nota media sobre 10 de los 2 exámenes parciales sea igual o superior a 4.5.
Las actividades recuperables son:
EP1 y EP2, tal y como se indica en el apartado c).
Las actividades NO recuperables son:
LABINF.
Para poder evaluar la actividad LABINF es necesario:
1) Asistir a TODAS las sesiones de laboratorio (de deberán presentar justificantes de ausencia si se da el caso).
2) Presentar el informe dentro de plazo.
RESUMEN:
NOTA EXAMEN = NOTA_EP1*0.5 + NOTA_EP2*0.5
Si NOTA EXAMEN > 4.5 entonces:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN*0.75 + NOTA LABINF*0.25
Si NOTA EXAMEN < 4.5 entonces:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN
Todas las NOTAS de la expresión anterior se consideran sobre 10.
b) Programación de actividades de evaluación
El calendario de actividades de evaluación* se publicará a través del Aula Moodle (CAMPUS VIRTUAL) durante las primeras semanas del semestre. En todo caso está previsto que:
-EP1 tenga lugar a mitad de semestre: última semana dedicada a Parte 1 (justo antes o después de Semana Santa).
-EP2 tenga lugar a final de semestre: última semana dedicada a Parte 2 (justo antes del periodo de exámenes de recuperación).
-El informe de las actividades de laboratorio, LABINF, se entregará no más tarde de la fecha del examen de recuperación*, de la manera que se indique a través del Aula Moodle.
*Los exámenes de recuperación se harán públicos en la web de la Escuela de Ingeniería (apartado exámenes).
c) Proceso de recuperación
De acuerdo con la normativa UAB, el estudiante sólo se puede presentar a la recuperación siempre que se haya presentado a un conjunto de actividades que representen un mínimo de dos terceras partes de la calificación total de la asignatura. En el caso de esta asignatura, esta condición necesaria solo se satisface si el estudiante se ha presentado a los dos exámenes parciales.
Las únicas actividades de evaluación recuperables son los exámenes parciales EP1 y EP2, a través de un EXAMEN FINAL de RECUPERACIÓN/MEJORA.
Este EXAMEN FINAL de RECUPERACIÓN/MEJORA consta de 2 partes independientes correspondientes a la Parte 1 (Procesos Tecnológicos) y Parte 2 (Transistor MOS), cada una de ellas con sus secciones de teoría y de problemas (idéntico formato al de exámenes parciales), de tal manera que permite recuperar/mejorar la nota de una única parte o de las dos partes de la asignatura. Así, la nota de cada parte, NOTA_FINAL1 y NOTA_FINAL2, substituye la nota del parcial correspondiente, NOTA_EP1 y NOTA_EP2, siempre que la primera supere la segunda.
Por lo tanto, el EXAMEN FINAL de RECUPERACIÓN/MEJORA, como su nombre indica, NUNCA da lugar a una nota de examen de la asignatura inferior a la obtenida por parciales.
RESUMEN:
NOTAEXAMEN = MAX(NOTA_EP1 ; NOTA_FINAL1)*0.5 + MAX(NOTA_EP2 ; NOTA_FINAL2)*0.5
Si NOTA EXAMEN > 4.5 entonces:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN*0.75 + NOTA LABINF*0.25
Si NOTA EXAMEN < 4.5 entonces:
NOTA FINAL = NOTA EXAMEN
Todas las NOTAS de la expresión anterior se consideran sobre 10.
d) Procedimiento de revisión de les calificaciones
Para cada actividad de evaluación, se indicará (a través de Campus Virtual) lugar, fecha y hora de revisión en la que el estudiante podrá revisar la actividad con el profesor. En este contexto, se podrán hacer reclamaciones sobre la nota de la actividad, que serán evaluadas por el profesorado responsable de la asignatura. Si el estudiante no se presenta a esta revisión, no se revisará posteriormente esta actividad.
e) Calificaciones
Un estudiante se considerará No Evaluable (NA) si se cumple una de las dos condiciones siguientes:
a) No se ha presentado a alguno de los dos exámenes parciales EP1 y EP2.
b) No ha presentado el informe de laboratorio LABINF.
Por otro lado, siguiendo normativa UAB, entre aquellos alumnos que superen la calificación final de 9.0, se podrán otorgar un máximo de Matrículas de Honor (MH) igual al 5% (redondeando por exceso) de los estudiantes matriculados. En el cas que el número de estudiantes matriculados sea inferior a 20, se podrá otorgar 1 MH.
f) Irregularidades por parte del estudiante, copia y plagio
Sin perjuicio de otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, se calificarán con un cero las irregularidades cometidas por el estudiante que puedan conducir a una variación de la calificación de un acto de evaluación. Por tanto, la copia, el plagio, el engaño, dejar copiar, etc. en cualquiera de las actividades de evaluación implicará suspenderla con un cero.
g) Evaluación de los estudiantes repetidores
A partir de la segunda matrícula, el alumno puede optar por convalidar la nota de laboratorio (NOTA LABINF) de cursos anteriores. En este caso, NO es necesario comunicarlo previamente al profesor responsable de la asignatura.
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Examen | 75% | 6 | 0,24 | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 |
| Prácticas de laboratorio y memoria correspondiente | 25% | 18 | 0,72 | 1, 3, 4, 6, 8 |
Bibliografía
Bibliografía PARTE 1. Procesos tecnológicos
"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.
Bibliografía PARTE 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.