IH1611 Halvledarkomponenter 7,5 hp

Semiconductor Devices

Kursens övergripande mål är att kunna beskriva funktionen hos pn-dioden, bipolär- och MOS-transistorn och hur dessa tre komponenter används i tillämpningar. Du ska kunna härleda och analysera det interna tillståndet rörande laddningsfördelning, elektriskt fält och strömtäthet.

  • Utbildningsnivå

    Grundnivå
  • Huvudområde

    Elektroteknik
    Teknik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 för programstuderande

VT19 Doktorand för fristående studerande

  • Perioder

    VT19 P3 (7,5 hp)

  • Anmälningskod

    20123

  • Kursen startar

    2019-01-15

  • Kursen slutar

    2019-03-15

  • Undervisningsspråk

    Engelska

  • Studielokalisering

    KTH Campus

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser *

    Max. 1

    *) Vid fler sökande än platser kommer urval att ske.

  • Kursansvarig

    Gunnar Malm <gunta@kth.se>

  • Målgrupp

    Endast för doktorander på KTH

VT20 för programstuderande

Lärandemål

De detaljerade målen för att bli godkänd på kursen omfattar att:

  1. Kvalitativt kunna beskriva elektronisk bandstruktur för isolatorer, halvledare och metaller.
  2. Kunna beräkna elektron- och hålkoncentrationer i lednings- och valensbandet med hjälp av Fermi-Dirac statistik och energibandsmodellen.
  3. Kunna beskriva bidragen till strömtätheten i halvledare och med drift-diffusions modellen kunna härleda analytiska uttryck för fallen låg-nivå injektion, elektron-hål rekombination, pålagd yttre spänning och extern generation från ljus.
  4. Kunna beskriva funktionen hos pn-övergången/dioden och MOS-transistorn samt vanliga typer av minnesceller. Vara bekant med bipolärtransistorns funktion.
  5. Kunna analysera och beräkna den interna elektrostatiken (laddningar, elektriskt fält och potential) i pn-övergången och MOS-transistorn (långkanals-fallet).
  6. Kunna härleda och beräkna strömtäteheten i pn-övergången/dioden och MOS-transistorn (långkanals-fallet) med hjälp av drift-diffusionsmodellen.
  7. Vara bekant med processflödet, som används för att tillverka modern mikroelektronik. Du ska kunna koppla olika process-steg till genomskärningen av en komponent.
  8. Kunna extrahera fysikaliska egenskaper och modellparametrar för en komponent från elektriska mätningar.
  9. Kunna redovisa uppgifter inom ämnet både muntligt och skriftligt inför en större grupp.

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursens övergripande mål är att du ska kunna beskriva funktionen hos komponenter, baserade på pn-övergångar och MOS-strukturer. Dessa komponenter omfattar MOS-transistorn, bipolärtransistorn och minnesceller. Du ska kunna förklara hur komponenterna används i tillämpningar. Du ska kunna härleda och beräkna strömmar inuti komponenterna och kunna analysera laddningsfördelningen, det elektriska fältet och strömtätheten för givna terminalspänningar. Du ska vara bekant med processflödet, som används för att tillverka modern mikroelektronik.

Behörighet

Analog elektronik, elektrostatik och modern fysik.

Rekommenderade förkunskaper

Analoga och digitala kretsar, modern fysik och grundläggande ellära.

Litteratur

Modern Semiconductor Devices for Integrated Circuits, Chenming Calvin Hu, Förlag Pearson, År 2010, ISBN-13: 978-0-13-700668-7
ISBN-10:0-13-700668-3

Examination

  • LABA - Laboration, 1,5, betygsskala: P, F
  • SEMA - Seminarium, 1,5, betygsskala: P, F
  • TENA - Skriftlig tentamen, 4,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Ges av

EECS/Elektronik och inbyggda system

Kontaktperson

Gunnar Malm

Examinator

Gunnar Malm <gunta@kth.se>

Övrig information

Det finns ett visst överlapp mellan kurserna IH1611 och IH2651. Båda kurserna kan därför inte ingå i examen tillsammans.

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2019.
Examinationsinformation gäller från och med VT2019.