Mikroelektroničke komponente

Opis predmeta

Elementi za digitalne sklopove. Skalirani MOS tranzistori. Efekti kratkog kanala. Utjecaj parazitnih elemenata. Zasićenje brzine nosilaca. Ograničenja brzine rada tranzistora. Memorijski elementi. Elementi za detekciju slike. MOS kapacitet. Nabojski vezani (CCD) elementi. Izvedba aktivnih svjetlosnih CMOS senzora. Realizacija detektora slike. Poluvodički elementi za ekrane sa aktivnom matricom. Svojstva tankoslojnih tranzistora (TFT). Integracija TFT elemenata. Elementi za komunikacijske sklopove. Napredne silicijske i silicij-germanijske (SiGe) bipolarne tehnologije. Elementi za sklopove niske potrošnje. Silicij na izolatoru (SOI). Integracija različitih elemenata i tehnologija. Tehnologija za sustav na čipu. BiCMOS sklopovi.

Opće kompetencije

Upoznavanje s poluvodičkim elementima za mikroelektroničke integrirane sklopove i njihove primjene. Povezivanje tehnoloških i električkih karakteristika poluvodičkih struktura.

Ishodi učenja

  1. opisati zakone napretka poluvodičke tehnologije
  2. objasniti fizikalne principe rada naprednih MOS i bipolarnih tranzistora
  3. objasniti skaliranje MOS struktura
  4. analizirati efekte kratkog kanala
  5. identificirati ograničenja naprednih MOS i bipolarnih tranzistora
  6. povezati utjecaj tehnoloških parametara na električke karakteristike elektroničkih elemenata
  7. usporediti napredne izvedbe MOS i bipolarnih struktura

Oblici nastave

Predavanja

Provjere znanja

Auditorne vježbe

Demonstracijske vježbe

Konzultacije

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Domaće zadaće 0 % 6 % 0 % 0 %
Kratke provjere znanja 0 % 9 % 0 % 0 %
Međuispit: Pismeni 0 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 30 %
Završni ispit: Usmeni 25 %
Ispit: Pismeni 50 % 50 %
Ispit: Usmeni 50 %

Tjedni plan nastave

  1. Uvod. Minijaturizacija čipova.
  2. Tehnološki koraci u procesiranju čipova.
  3. CMOS tehnologija.
  4. MOS kapacitet. Energetski dijagram. Područja rada
  5. MOS kapacitet. C-U karakteristike.
  6. Detektori slike: nabojski vezani (CCD) i aktivni CMOS.
  7. Digitalni MOS elementi. Utjecaj napona podloge.
  8. Efekti kratkog kanala MOS tranzistora.
  9. Zasićenje brzine nosilaca MOS tranzistora. Degradacija pokretljivosti skaliranjem.
  10. Silicij na izolatoru (SOI) CMOS.
  11. Optimiranje CMOS karakteristika.
  12. Izvedba memorijskih ćelija: DRAM i neisparavajuće (flash).
  13. Bipolarni tranzistori: izvedba i karakteristike.
  14. Bipolarni tranzistori: visokofrekvencijske karakteristike. BiCMOS tehnologija.
  15. TFT tranzistori. Tankoslojni (TFT) ekrani.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Elektronika (profil)
Predmeti specijalizacije profila (2. semestar)

Predmet je preduvjet za upis predmeta

Literatura

Yuan Taur, Tak H. Ning (2009.), Fundamentals of Modern VLSI Devices, Cambridge University Press
Petar Biljanović (2001.), Poluvodički elektronički elementi, Školska knjiga
Sima Dimitrijev (2000.), Understanding Semiconductor Device, Oxford Press
Simon Sze, Kwok K. Ng (2007.), Physics of Semiconductor Devices, John Wiley & Sons

Izvedba

ID 34564
  Ljetni semestar
4 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
0 Auditorne vježbe
0 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

87 izvrstan
75 vrlo dobar
62 dobar
50 dovoljan