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
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Elementi ocjenjivanja:
* domaće zadaće
* kolokviji
* pisani ispit
* usmeni ispit
Domaće zadaće
Tijekom semestra studentima će biti zadan određen broj domaćih zadaća. Zadaće su namijenjene za vježbu i za ispunjavanje uvjeta za pristup polaganju kolegija, za što je potrebno ispravno riješiti najmanje 50% zadaća. U slučaju neispunjenja tog uvjeta student može dobiti dodatnu zadaću. Osim toga, rješavanjem zadaća se može ostvariti maksimalno 5 bodova koji se dodaju broju bodova kolokvija odnosno pisanog ispita, ukoliko je student ostvario minimalno 16 bodova na pisanom ispitu ili na kolokvijima (bonus bodovi).
Kolokviji
Pišu se dva kolokvija, prvi tijekom semestra, a drugi u prvom ispitnom roku nakon završetka nastave. Svaki kolokvij se sastoji od 2 zadatka (svaki zadatak nosi po 10 bodova). Student koji i na prvom i na drugom kolokviju ostvari najmanje 8 bodova, od mogućih 20, oslobađa se pisanog dijela ispita. Ukupna ocjena na kolokvijima se formira na način:
16 - 22 bodova dovoljan (2)
23 - 29 bodova dobar (3)
30 - 36 bodova vrlo dobar (4)
37 - 40 bodova izvrstan (5)
Pisani ispit
Student koji nije prošao kolokvije s prolaznom ocjenom, mora na pisani dio ispita. On se sastoji od 4 zadatka iz cjelokupnog gradiva kolegija (svaki nosi po 10 bodova). Ocjena pisanog dijela ispita formira se na isti način kao i kod kolokvija.
Usmeni ispit
Student nakon uspješno položenih kolokvija, odnosno pisanog dijela ispita, ima obavezan usmeni ispit. Ukoliko student izlazi na pisani ispit, mora izaći i na usmeni ispit u istom ispitnom roku. Usmeni ispit se sastoji od tri pitanja iz cjelokupnog gradiva kolegija. Konačna ocjena se formira na temelju rezultata kolokvija, odnosno pisanog dijela ispita, (težinski udio 1/2 u konačnoj ocjeni) te razumijevanja gradiva kolegija pokazanog na usmenom dijelu ispita (težinski udio 1/2).
|
- 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
