454-0309/01 – Physics of Semiconductors II (FP II)
| Gurantor department | Department of Telecommunications | Credits | 6 |
| Subject guarantor | Ing. Zdeněk Tesař | Subject version guarantor | Ing. Zdeněk Tesař |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Choice-compulsory |
| Year | 2 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 2003/2004 | Year of cancellation | 2007/2008 |
| Intended for the faculties | FEI | Intended for study types | Follow-up Master |
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:
Additional study materials
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
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
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.