Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Charakteryzacja struktur i technologii mikroelektronicznych
Koordynator przedmiotu:
Bogdan MAJKUSIAK
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Elektronika
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
CSTM
Semestr nominalny:
7 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Udział w wykładzie - 30 godz. Przygotowanie do kolokwiów - 2 x 10 godz. = 20 godz. Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych - 5 x 3 godz. = 15 godz. Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych - 5 x 3 godz. = 15 godz. Przygotowanie (dokończenie) sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych = 5 x 3 godz. = 10 godz. Wykonanie zadania projektowego 15 godz. Studia literaturowe do projektu 15 godz Udział w konsultacjach indywidualnych i grupowych - 15 godz. RAZEM: 30+20+15+15+10+15+15+15 = 135 godz. = 5 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
30+15+15 = 60 godz = 3 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
15+10+15 = 45 godz = 2 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wymagane przedmioty poprzedzające: Elektronika 1 lub Elementy i Układy Elektroniczne Zalecane przedmioty poprzedzające: Elektronika Ciała Stałego, Elektronika III, Technologia Monolitycznych Układów Scalonych
Limit liczby studentów:
25
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest przedstawienie technik i procedur pomiaru parametrów charakteryzujących mikroelektroniczne materiały, struktury i technologie oraz dyskusja błędów i ograniczeń ich stosowania.
Treści kształcenia:
Klasa czystość linii produkcyjnej (1h). Typ przewodnictwa półprzewodnika (1h). Rezystywność, koncentracja nośników i domieszek (6h): sonda czteroostrzowa, sondy van der Pauwa, profilowanie rezystywności, metody bezkontaktowe, efekt Halla, metody pojemności obszaru zubożonego, metody prądowo-napięciowe w tranzystorze MOS, spektroskopia SIMS. Pomiary grubości cienkich warstw (4h): pomiary optyczne, elipsometria, metody pojemnościowo-napięciowe kondensatora MOS, pomiary prądu tunelowego. Napięcia charakterystyczne struktury MOS (3h): napięcie płaskich pasm, napięcie kontaktowe, napięcie progowe. Ładunki w tlenku (1h): ładunek efektywny, gęstość pułapek powierzchniowych. Wysokości barier potencjału (2h): metody fotoprądowe, metody prądowo-napięciowe. Czas życia (4h). Parametry tranzystora MOS (4h): długość kanału, rezystancje źródła/drenu. Ruchliwość nośników: Halla, efektywna i polowa. Niezawodność cienkich warstw dielektrycznych (2h). Zagadnienia prognozowania uzysku (2h). Laboratorium: Pięć 3-godzinnych ćwiczeń na tematy: 1. Kondensator MOS jako narzędzie diagnostyki 2. Pomiary czasu życia w półprzewodniku 3. Parametry tranzystora MOS 4. Metoda pompowania ładunku 5. Parametry niezawodnościowe dielektryka bramkowego Projekt: Zadania projektowe polegają na opracowaniu programów komputerowych symulujących charakterystyki elektryczne wybranych struktur testowych: kondensatora MOS, tranzystora MOS, itp. i ich wykorzystaniu do analizy błędów i ograniczeń omawianych technik pomiarowych.
Metody oceny:
Dwa kolokwia w czasie wykładowym. Ocena wykonania projektu. Ocena wykonania ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie obserwacji i rozmów w trakcie wykonywania, na podstawie raportu z ćwiczenia oraz dyskusji końcowej. 2 kolokwia 0-10 pkt = 20 pkt max 5 ćwiczeń 0-5pkt = 25 pkt max projekt 0-15 pkt Maksymalna liczba punktów: 60 Ocena: < 31 pkt niedostateczny 31-38 3,5 38-46 4,0 46-54 4.5 > 54 5,0
Egzamin:
nie
Literatura:
1. A. Jakubowski, W. Marciniak, H.M. Przewłocki, „Diagnostyka i pomiary w produkcji układów scalonych LSI/VLSI”. 2. D.K. Schrőder, „Semiconductor Material and Device Characterization”, J. Wiley & Sons, Inc., New York
Witryna www przedmiotu:
www.
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka CSTM_W01
Zna metody pomiaru koncentracji domieszek i nośników w materiałach półprzewodnikowych
Weryfikacja: Kolokwium, raport ćwiczenia laboratoryjnego
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka CSTM_W02
Zna metody pomiaru grubości warstw dielektrycznych i półprzewodnikowych
Weryfikacja: kolokwium, raport ćwiczenia laboratoryjnego
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka CSTM_W03
Zna metody pomiaru czasu życia nośników w materiałach i przyrządach elektronicznych
Weryfikacja: Kolokwium, raport ćwiczenia laboratoryjnego
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka CSTM_W04
Zna metody pomiaru parametrów elektrofizycznych modelu pasmowego materiałów elektronicznych
Weryfikacja: Kolokwium, raport ćwiczenia laboratoryjnego
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka CSTM_U01
Potrafi dokonać charakteryzacji struktury metal-izolator-półprzewodnik na podstawie pomiaru charakterystyki pojemnościowo-napięciowej
Weryfikacja: Raport z ćwiczenia laboratoryjnego
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka CSTM_U02
Potrafi ocenić czystość i jakość technologii metal-izolator-półprzewodnik
Weryfikacja: Raport z ćwiczenia laboratoryjnego
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka CSTM_U03
Potrafi napisać program komputerowy i przeprowadzić symulacje charakterystyki pojemnościowo-napięciowej struktury MOS
Weryfikacja: Raport z projektu indywidualnego
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11, K_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka CSTM_K01
Potrafi działać w zespole badawczym
Weryfikacja: Raport z ćwiczenia laboratoryjnego i dyskusja wyników
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K03
Powiązane charakterystyki obszarowe: