Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Elementy elektroniczne
Koordynator przedmiotu:
prof. nzw. dr hab. Lidia Łukasiak
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Zarządzanie i Inżynieria Produkcji
Grupa przedmiotów:
Technologie Elektroniczne
Kod przedmiotu:
ELEME
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2012/2013
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
godziny kontaktowe 41 h przygotowanie do laboratorium 10 h przygotowanie do zaliczenia przedmiotu 20 h
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Zrozumienie zasady działania i przebiegu charakterystyk elektrycznych podstawowych elementów elektronicznych
Treści kształcenia:
Wykład Materiały półprzewodnikowe – podstawowe właściwości: model pasmowy, koncentracje nośników ładunku, mechanizmy transportu, porównanie krzemu oraz innych materiałów (np. GaAs, GaN, SiC, SiGe) Złącze p-n i diody półprzewodnikowe: Praca statyczna: charakterystyka prądowo-napięciowa. Praca małosygnałowa: małosygnałowy schemat zastępczy, konduktancja dynamiczna, pojemność warstwy zaporowej, pojemność dyfuzyjna. Praca wielkosygnałowa: charakterystyki czasowe. Styk metal-półprzewodnik (kontakt omowy, dioda z barierą Schottky’ego). Rodzaje diod. Tranzystory bipolarne: Wiadomości wstępne: struktura fizyczna, rola poszczególnych obszarów, zasada działania, układy pracy, stany pracy. Praca statyczna: model Ebersa-Molla, charakterystyki statyczne. Praca małosygnałowa: małosygnałowy schemat zastępczy, częstotliwości graniczne. Praca wielkosygnałowa: charakterystyki czasowe. Tranzystor bipolarny heterozłączowy – charakterystyki elektryczne i parametry użytkowe, porównanie z klasycznym tranzystorem bipolarnym. Tranzystor bipolarny w elementarnym układzie wzmacniacza: zasady polaryzacji tranzystora, zasada wzmacniania. Kondensator MOS: struktura fizyczna, elektrostatyka kondensatora: stany powierzchni półprzewodnika, potencjał powierzchniowy, napięcie płaskich pasm i napięcie progowe, charakterystyki pojemnościowo-napięciowe. Tranzystor MOS: Wiadomości wstępne: struktura fizyczna, rola poszczególnych obszarów, zasada działania. Praca statyczna: napięcie progowe, efekty II rzędu, charakterystyki statyczne. Praca małosygnałowa: małosygnałowy schemat zastępczy, parametry dynamiczne, szybkość działania. Praca wielkosygnałowa: inwerter CMOS. Reguły skalowania i ich konsekwencje. Tranzystor MOS SOI: klasyfikacja, charakterystyki elektryczne, porównanie z klasycznym tranzystorem MOS. Wielobramkowe tranzystory MOS. Architektura kanału zaawansowanych tranzystorów MOS (krzem naprężony, SiGe). Inne tranzystory unipolarne: ze złączem p-n, z barierą Schottky’ego, tranzystor HEMT. Struktura fizyczna, rola poszczególnych obszarów, zasada działania, charakterystyki statyczne, zastosowania. Półprzewodnikowe przyrządy mocy: Tranzystor mocy: bipolarny i MOS. Tyrystor. Nowoczesne konstrukcje półprzewodnikowych przyrządów mocy. Nowe materiały dla przyrządów mocy (SiC, GaN). Ćwiczenia laboratoryjne 1) Złącze p-n – pomiar charakterystyki C-V (wyzmaczanie grubości warstwy zaporowej, koncentracji domieszek, budowa modelu pasmowego) 2) Dioda – charakterystyki I-U dla diod róznego typu i zbudowanych z różnych materiałów 3) Tranzystor bipolarny – charakterystyki statyczne w połączeniu wspólnego emitera, częstotliwości graniczne, parametry małosygnałowe 4) Tranzystor MOS – charakterystyki statyczne, wyznaczanie napięcia progowego, parametry małosygnałowe, symulacja wpływu parametrów konstrukcyjnych na charakterystyki prądowo-napięciowe
Metody oceny:
Ocena końcowa jest średnią ważoną (współczynnik ½) egzaminu oraz udziału w ćwiczeniach laboratoryjnych.
Egzamin:
tak
Literatura:
[1] W. Marciniak, „Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone”, WNT, W-wa 1987. [2] P. Jagodziński, A. Jakubowski, „Zasady działania przyrządów półprzewodnikowych typu MIS”, WPW 1980. [3] M.Polowczyk, E.Klugmann, Przyrządy Półprzewodnikowe", Wyd.PG, 2001 [4] J. Hennel, „Podstawy elektroniki półprzewodnikowej”, WNT Warszawa 2003 [5] S.M. Sze, Kwok K. Ng, "Physics of Semiconductor Devices", 3 ed., Wiley, 3 ed., 2006
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt Wpisz opis
• ma elementarną wiedzę w zakresie fizyki półprzewodników • ma elementarną wiedzę w zakresie działania elementów elektronicznych, przebiegu charakterystyk elektrycznych oraz ich opisu matematycznego • ma elementarną wiedzę w zakresie tendencji rozwojowych elementów elektronicznych
Weryfikacja: Egzamin pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02, K_W42, K_W46
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W03, T1A_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt Wpisz opis
• potrafi zastosować poznane modele i metody do rozwiązywania prostych zadań dotyczących elementów elektronicznych • potrafi przeprowadzić pomiary typowych charakterystyk elektrycznych elementów elektronicznych i wyznaczyć podstawowe parametry tych elementów • ma umiejętność samokształcenia się
Weryfikacja: Egzamin pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: k_U07, k_U51, k_U55
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U05, T1A_U09, T1A_U15

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt Wpisz opis
• potrafi pracować w zespole
Weryfikacja: Wpisz opis
Powiązane efekty kierunkowe: K_K06
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K05