FYSS6405 Soveltava puolijohdefysiikka (5 op)

• varauksenkuljettajat puolijohteissa

• energiavyömalli

• Fermi-taso

• tilatiheys

• varauksenkuljettajien liike

• ajautuminen ja diffuusio

• varauksenkuljettajien terminen generoituminen

• pn-liitos ja metalli-puolijohde -liitos

• bipolaaritransistori ja sen ominaisuudet ja toiminta

• MOS-kondensaattorirakenne

• MOS-transistori ja sen ominaisuudet ja toiminta

• CMOS-teknologia ja IC-piirit

• IC-piirien prosessointi

• tärkeimmät mikroelektroniikan valmistus- ja karakterisointimenetelmät 

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa

• nimetä ja selittää puolijohdefysiikan peruskäsitteet kuten energiavyömallin, eri varauksenkuljettajien tyypit, liikkuvuuden, energia-aukon ja Fermi-tason

• esittää pn- ja metalli-puolijohde -liitoksen ominaisuudet (tasasuuntaus) ja laskea annettujen materiaaliparametrien (seostuskonsentraatio) perusteella sen sähköiset ominaisuudet

• soveltaa ja johtaa pn-liitoksen ominaisuuksista bipolaaritransistorin toimintaperiaatteen ja ominaisuudet ja laskea transistorin sähköiset ominaisuudet

• soveltaa ja johtaa metalli-oksidi-puolijohde (MOS) -rakenteen sähköiset ominaisuudet metalli-puolijohde -liitoksen ominaisuuksien perusteella ja laskea tämän perusteella MOSFET- transistorin sähköiset ominaisuudet

• esitellä ja selittää puolijohdekomponenttien CMOS-valmistusprosessin tärkeimmät vaiheet sekä niissä käytettävät valmistusteknologiat

• esitellä ja kommentoida integroitujen puolijohdekomponenttien tutkimuksen kehityksen nykytilaa (mm. Mooren laki) ja arvioida lähitulevaisuuden trendejä ja tehdä johtopäätöksiä kriittisimmistä tulevista kehitysaskelista 

FYSS6301 Elektroniikka, osa A

Luentomateriaali