454-0309/01 – Physics of Semiconductors II (FP II)

Gurantor departmentDepartment of TelecommunicationsCredits6
Subject guarantorIng. Zdeněk TesařSubject version guarantorIng. Zdeněk Tesař
Study levelundergraduate or graduateRequirementChoice-compulsory
Year2Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction2003/2004Year of cancellation2007/2008
Intended for the facultiesFEIIntended for study typesFollow-up Master
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
TES10 Ing. Zdeněk Tesař
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+2
Combined Credit and Examination 3+3

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Teaching methods

Summary

Unipolar structure physical principles, structure layout based on used technology, circuits characteristic of discrete elements, unipolar transistor models.

Compulsory literature:

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednášky: Unipolární tranzistory FET. Rozdělení, druhy, značky, tranzistor J FET, struktura, fyzikální princip činnosti, VA charakteristiky, analytické vyjádření převodní a výstupní VA charakteristiky, charakteristické obvodové veličiny, zvláštnosti obvodových řešení ve srovnání s BJT. Tranzistor typu MOS FET. Tranzistor s vodivým a indukovaným kanálem, struktura, fyzikální princip činnosti, VA charakteristiky, analytické vyjádření převodní a výstupní VA charakteristiky, charakteristické obvodové veličiny, obvodové řešení základních aplikací, výkonové tranzistory MOS FET (V FET). Zpracování malých signálů tranzistory FET. Náhradní linearizované modely, diferenciální parametry, Barkhausenův vztah. Řešení zesilovacího stupně z hlediska harmonického signálu, vysokofrekvenční vlastnosti tranzistorů FET, šum. Modely tranzistorů MOS FET. Fyzikální model na bázi layoutu a jeho obvodový ekvivalent. Průrazy ve strukturách MOS FET, prahové napětí. Užití tranzistorů FET ve funkci napěťově řízeného rezistoru, FET ve funkci spínače. Přenosové vlastnosti tranzistoru MOS FET, vysokofrekvenční vlastnosti. Šumy ve struktuře MOS FET. Nábojově vázané struktury CCD, fyzikální princip. Vznik potenciálové jámy, pohyb nábojového "balíku", přemísťování náboje. Různá uspořádání struktur CCD, vícefázové řízení. Prvky snímající obraz. Rychlé registry na bázi CCD, zpožďovací členy na bázi CCD. Praktická realizace funkčních bloků IO, topologie obvodů a obvodových struktur. Obvody na bázi GaAs, SiGe, nitridu křemíku. Cvičení: VA charakteristiky tranzistoru J FET, jejich použití při návrhu obvodů, graficko-početní metody. VA charakteristiky tranzistoru MOS FET, jejich použití při návrhu obvodů, graficko-početní metody. Identifikace parametrů náhradního modelu unipolárních tranzistorů. Návrh a realizace proudových zdrojů s FET tranzistory, aktivní zátěž. Návrh a realizace zesilovacích stupňů s FET. Návrh a realizace spínačů a napěťově řízených rezistorů s FET. Identifikace parametrů šumového modelu FET. Vytváření geometrického uspořádání struktur s FET (Layout). Tvorba Layoutu základních obvodových struktur s FET. Laboratoře: Využití rastrovacího elektronového mikroskopu k zobrazení polovodičových struktur. Ovládání rastrovacího elektronového mikroskopu. Postupy při rozkrývání polovodičových struktur. Zobrazení struktur BJT a FET. Praktická analýza zadaného vzorku unipolární struktury pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu. Projekty: Návrh integrovaného rozdílového zesilovače a CFA zesilovače s unipolárními tranzistory.

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Exercises evaluation Credit 40 (40) 0
                Laboratory work Laboratory work 20  0
                Project Project 20  0
        Examination Examination 60 (60) 0
                Written examination Written examination 20  0
                Oral Oral examination 40  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2008/2009 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2008/2009 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology K Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2007/2008 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2007/2008 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology K Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2006/2007 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2006/2007 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology K Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2005/2006 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2005/2006 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology K Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2004/2005 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2004/2005 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology K Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2003/2004 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2003/2004 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (2612T018) Electronics and Communication Technology K Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner