CILJEVI PREDMETA: Cilj predmeta Mikroelektronika je stjecanje teorijskog znanja vezanih za fizikalna svojstva intrinzičnih i dopiranih poluvodiča, njihovog mikroskopskog opisa te električnih svojstava elektroničkih poluvodičkih komponenata (dioda, tranzistor, integrirani krug) kao i sklopova temeljnim na njima (ispravljači, pojačala, slijedila, logička vrata). Nadalje, navedeni kolegij će studentima omogućiti savladavanje osnovnih pojmova i idioma korištenih u instrumentaciji koju koristi današnja eksperimentalna fizika.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. ZNANJE I RAZUMIJEVANJE:
1.2. pokazati temeljito poznavanje naprednih metoda teorijske fizike, a posebno klasične mehanike, klasične elektrodinamike, statističke fizike i kvantne fizike;
1.3 pokazati temeljito poznavanje važnijih fizikalnih teorija što uključuje njihovo značenje, eksperimentalnu motivaciju i potvrdu, logičku i matematičku strukturu i povezane fizikalne pojave;
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
Po završetku kolegija Mikroelektronika student će biti sposoban:
* kvalitativno opisati elektronsku strukturu i osnovna transportna fizikalna svojstva instrinsičnih i dopiranih poluvodiča
* kvantitativno opisati parametre (energetske vrpce, Fermijeva energija, gustoća stanja) koji opisuju svojstva poluvodiča
* demonstrirati poznavanje koncepta vođenja električne struje pomoću elektrona/šupljina i pripadnih parametara (vodljivost, otpornost, pokretljivost)
* kvalitativno i kvantitativno opisati svojstva p-n spoja poluvodiča (dioda)
* kvalitativno i kvantitativno opisati rad FET i BJT na temelju poluvodičkih svojstava p-n spojeva
* kvantitativno opisati osnovne sklopove i pojam frekventne karakteristika RC-pojačala i sljedila s FET-om
* kvalitativno opisati RC-pjačala sa BJT
* demonstrirati poznavanje rada diferencijalnog i operacionog pojačala te pojma "CMRR"
* kvantitativno opisati višestupanjske sklopove i sklopova sa povratnom vezom
* kvalitativno opisati sklopove korištene u digitalnoj elektronici
SADRŽAJ PREDMETA:
Kolegij Mikroelektronika sadrži 4 cjelina koje se obrađuju tijekom semestra (vježbe slijede predavanja):
1. Osnove fizike poluvodiča: elektronska struktura kristala; energetske vrpce; Kronig-Penney-ev model
2. Fermijeva energija; vodiči i poluvodiči, energetski procjep; gustoća stanja elektrona i šupljina
3. Neka temperaturna svojstva intrinzičnih i dopiranih poluvodiča; vođenje struje, pokretljivost, difuzija
4. p-n spoj poluvodiča - fizikalni principi rada, propusna i nepropusna polarizacija spoja
5. Unipolarni tranzistor s efektom polja spojnog tipa (JFET) - fizikalni principi rada, svojstva, strujno-naponske karakteristike
6. RC-pojačala s JFETom
7. Višestupanjska pojačala; povratna veza
8. Bipolarni spojni tranzistor (BJT) u spoju sa zajedničkim emiterom - fizikalni principi rada, svojstva, strujno-naponske karakteristike
9. Operacijska pojačala (OPAMP) - osnovna svojstva i osnovni sklopovi
10. Osnove digitalne elektronike
OBVEZE STUDENATA:
Studenti moraju prisustvovati barem 70% predavanja/vježbi.
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Tijekom semestra, studenti mogu polagati dva kolokvija; ako polože oba kolokvija oslobođeni su pismenog dijela ispita. Kolokviji tipično sadrže četiri zadatka, a smatra se da ga je student prošao ako riješi barem 40%. Pismeni dio ispita sadrži 5 pitanja s potrebnim minimum za prolaz od 40%. Usmenom dijelu ispita može pristupiti student koji je prošao oba kolokvija ili pismeni dio ispita.
|
- A.S.Grove, Physics and Technology of Semiconductor Devices, Wiley & Sons Inc., NY 1967.
D.J.Roulston, An Introduction to the Physics of Semiconductor Devices, Oxford Press 1999
J.Millman and A.Grabel, Microelectronics, McGraw-Hill, New York 1988.
- S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, Wiley & Sons Inc., NY 1981.
A. Sedra, K.C.Smith, Microelectronic circuits, Oxford University Press, 1998
|
Pristupačnost
