- Nazwa przedmiotu:
- Materiały dla Elektroniki/ Materials for Electronics
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Krzysztof Zdunek
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Inżynieria Materiałowa
- Grupa przedmiotów:
- Kierunkowe
- Kod przedmiotu:
- MATDE
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2015/2016
- Liczba punktów ECTS:
- 6
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Wykład 45 godzin, Ćwiczenia laboratoryjne 45 godzin, praca własna studenta 60 godzin (przygotowanie się do wykładu, ćwiczeń laboratoryjnych, przygotowanie referatu). Razem 150 godzin = 6 punktów ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 45 godzin wykład, 45 godzin ćwiczenia laboratoryjne, razem 90 godzin = 3 punkty ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Ćwiczenia laboratoryjne 45 godzin, praca własna studenta 60 godzin (przygotowanie się do wykładu, ćwiczeń laboratoryjnych, przygotowanie referatu). Razem 105 godzin - 4 punkty ECTS.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład45h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium45h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- fizyka ogólna, fizyka i chemia ciała stałego w zakresie elektronicznych właściwości ciał stałych, inżynieria materiałowa, inżynieria powierzchni
- Limit liczby studentów:
- wykłądy - bez limitu, laboratoria 8-12 studentów
- Cel przedmiotu:
- 1. Przekazanie studentom wiedzy o mechanizmach wzbudzania i transportu nośników ładunku elektrycznego w materiałach półprzewodnikowych, opisie struktury energetycznej nośników przy zastosowaniu modelu pasmowego oraz o sposobach oddziaływania na tą strukturę. Zapoznanie studentów ze współczesnymi trendami w konstrukcji, zastosowaniu i technologii przyrządów półprzewodnikowych, kryteriami doboru materiałów do wykonywania przyrządów elektronicznych, elementów MEMS i NOEMS (wykład)
2. Zaznajomienie studentów z nowoczesną technologią materiałów półprzewodnikowych i technologią przyrządów półprzewodnikowych oraz współczesnymi metodami charakteryzacji materiałów półprzewodnikowych stosowanymi we współpracującym z Wydziałem Inżynierii Materiałowej PW Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych w Warszawie (laboratorium)
- Treści kształcenia:
- 1. Zdefiniowanie pojęć: materiały dla elektroniki, materiały półprzewodnikowe na gruncie prawa Ohma w odniesieniu do właściwości elementarnych materiału – sens pojęcia: przewodność właściwa. Ruch nośników w ciele stałym, efekt Halla. Sens i znaczenie modelu pasmowego w interpretacji właściwości elektronowych ciała stałego, masa efektywna, modele pasmowe rzeczywistych materiałów, prognoza materiałowa w oparciu o model pasmowy. Krzem, złożone materiały półprzewodnikowe – właściwości i zastosowania. Półprzewodnik samoistny i domieszkowany, generacja i rekombinacja ładunków, funkcja gęstości stanów, stany elektronowe – objętościowe i powierzchniowe, kinetyka elektronów – efekty rozproszeniowe, dyfuzja, unoszenie i tunelowanie nośników, efekt Gunna, efekt polowy, absorpcja i emisja światła. Supersieci półprzewodnikowe – podstawy fizyczne, znaczenie. Przyrządy półprzewodnikowe, układy MEMS, NOEMS, technologie przyrządów półprzewodnikowych. (wykład)
2. Monokrystalizacja krzemu, związków półprzewodnikowych oraz materiałów tlenkowych. Obróbka mechaniczna monokryształów. Metody inżynierii powierzchni w zakresie technologii przyrządów półprzewodnikowych, epitaksja krzemu, epitaksja związków półprzewodnikowych. Technologie montażu przyrządów półprzewodnikowych. Metody elektryczne i optyczne charakteryzacji materiałów półprzewodnikowych oraz gotowych struktur. Światłowody – technologia, wyroby, zastosowania. (laboratorium)
- Metody oceny:
- 1. System zaliczenia premiuje aktywność, zainteresowanie tematyką i samodzielność pracy studenta. W skład systemu wchodzą: - uzyskanie oceny pozytywnej z zaliczenia końcowego (pisemnego lub ustnego w zależności od liczby studentów i wyboru prowadzącego, preferowana jest rozmowa oceniająca ustna), - ocena z samodzielnie przygotowanego i następnie wygłoszonego referatu. Ocena wiedzy prezentowanej podczas wykładu jest standardowym sposobem jego zaliczenia. Ocena z przygotowanego samodzielnie i wygłoszonego przez studenta referatu stanowić może istotną części oceny końcowej. W przypadku systematycznej obecności studenta na wykładach oraz jego zauważalnej merytorycznej aktywności podczas wykładów w trakcie całego semestru (pytania do prowadzącego podczas wykładu, problemy poruszane w pytaniach i komentarzach) podstawą zaliczenia przedmiotu może stać się wyłącznie ocena z wygłaszanego referatu (wykład).
2. Sporządzenie raportu z zajęć laboratoryjnych. Raport powinien zawierać wyszczególnienie wiadomości podstawowych i inżynierskich przekazywanych studentom podczas zajęć przez prowadzącego oraz delegowanych, współpracujących pracowników ITME. Zaliczenie raportu odbywa się poprzez jego obronę podczas indywidualnej rozmowy studenta z prowadzącym zajęcia. Rozmowa poprzedzona jest pisemnym sprawdzianem wszystkich studentów, którego zadaniem jest skontrolowanie zasobu wiedzy z przedmiotu (laboratorium).
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Monografie i podręczniki z zakresu fizyki półprzewodników, artykuły w czasopismach naukowych. (wykład)
2. Materiały wykładowe, materiały ITME (laboratorium)
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt ME_W1
- Ma wiedzę o mechanizmach wzbudzania i transportu nośników ładunku elektrycznego w materiałach półprzewodnikowych, opisie struktury energetycznej nośników przy zastosowaniu modelu pasmowego oraz o sposobach oddziaływania na tą strukturę
Weryfikacja: Rozmowa oceniająca lub sprawdzian pisemny
Powiązane efekty kierunkowe:
IM2_W11
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt ME_U1
- Posiada umiejętność obsługiwania urządzeń w zakresie technologii przyrządów półprzewodnikowych takich jak epitaksja krzemu i epitaksja związków półprzewodnikowych. Na podstawie posiadanej wiedzy i analizy fachowej literatury student umie rozwiązać przedstawiony problem badawczy, w tym opracować i prawidłowo zinterpretować otrzymane wyniki, wyciągnąć wnioski z przeprowadzonych badań. Przy opracowaniu raportu z przeprowadzonych badań i prezentacji korzysta z technik informacyjno-komunikacyjnych. Potrafi przedstawić na forum wyniki przeprowadzonych badań, prowadzić dyskusję z uczestnikami.
Weryfikacja: Prezentacja raportu z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
IM2_U13
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U12