ELECTRÒNICA FÍSICA
Tipus
d'assignatura: obligatòria
Crèdits: 6 (teòrics: 4,5; pràctics:
1,5)
Departament
responsable: Electrònica
Semestre: 7è
OBJECTIUS
DOCENTS
Donar a l'alumne
una introducció de les propietats electròniques i òptiques dels
semiconductors, i relacionar-les amb l'estructura de bandes. Utilitzar
aquestes propietats per analitzar el funcionament dels dispositius
electrònics fonamentals.
CONTINGUTS
1. ESTRUCTURA DE
BANDES DELS SEMICONDUCTORS
Estructura de bandes dels semiconductors:
característiques i propietats. Aproximació de la massa efectiva.
Conceptes d'electrons i forats. Impureses en els semiconductors.
Semiconductors intrínsecs i extrínsecs.
2. ESTADÍSTICA
DELS SEMICONDUCTORS
Concentració d'electrons i forats. Llei de
masses. Dependència de la posició del nivell de Fermi respecte de la
temperatura i de la concentració d'impureses. Estadística de nivells
discrets: centres multipolars.
3. FENÒMENS DE
TRANSPORT
Corrents de deriva i difusió. Mobilitat i
conductivitat elèctrica. Relació d'Einstein. Fenòmens termoelèctrics i
galvanomagnètics.
4. MECANISMES DE GENERACIÓ-RECOMBINACIÓ I
EQUACIONS D'ESTAT
Excés de portadors i temps de vida
mitjana. Mecanismes de generació i recombinació. Equacions de
continuïtat. Aproximacions de quasi neutralitat elèctrica i baix nivell
d'injecció. Equacions d'estat i de transport.
5. LA JUNCIÓ PN
Estructura de bandes de la unió pn en
equilibri i sota polarització. Capacitat de la unió. Característiques
I(V): comportament rectificador. Models elèctrics dels díodes.
6. TRANSISTOR
BIPOLAR
Transistors d'unió pnp i npn en equilibri i sota
polarització. Efecte transistor. Regions de treball del transistor: activació,
saturació i tall. Model d'Ebbers-Moll. Transistor com a amplificador. Polarització
i models de petit senyal. Transistor com a commutador.
7. JUNCIÓ METALL-SEMICONDUCTOR
Unió metall-semiconductor: casuística. Característica
I(V) del contacte Schottky (rectificador). Capacitat de la unió. Contacte
òhmic.
8. TRANSISTORS
D'EFECTE DE CAMP
Estructura metall-òxid-semiconductor (MOS). Transistor
d'unió d'efecte de camp JFET i MOSFET en equilibri i sota polarització. Funcionament
dels transistors d'efecte de camp com a amplificadors. Polarització i models
de petit senyal. Transistors d'efecte de camp com a commutadors.
1.
SHALÍMOVA, K. V. Física
de los semiconductores. Moscou: Mir, 1982.
2.
PIERRET, R. F. Advanced semiconductor fundamentals. Reading: Addison-Wesley Publishing
Company, 1987.
3.
NEUDECK, G. W. El díodo PN de unión. Buenos Aires: Addison-Wesley Iberoamericana,
1993.
4.
NEUDECK, G. W. El transistor bipolar de unión. Argentina: Addison-Wesley Iberoamericana,
1994.
5.
SHUR, M. Introduction to electronic devices. Nova York: John Wiley &
Sons, 1996.
6.
SZE, S. M. Physics of semiconductor devices. Nova York: John Wiley & Sons,
1981.
7.
PIERRET, R. F. Semiconductor device fundamentals. Reading (Massachusetts): Addison-Wesley
Publishing Company, 1996.
L'avaluació es
farà a partir d'un examen escrit.
CONSIDERACIONS SOBRE ELS GRUPS NO
PRESENCIALS
Aquest curs acadèmic la docència de l'assignatura en format
semipresencial s'oferirà en horari de tarda el semestre tardor (com
venia sent habitual) i en horari de matí el semestre de primavera.
OBJECTIU: Fomentar
l’autoaprenentatge i el treball col·laboratiu de l’estudiant i afavorir
la transversalitat del procés formatiu.
PLANTEJAMENT: L’interès
d’aquest curs és reduir el nombre de classes magistrals expositives i
substituir-les per classes participatives de resolució de problemes i
de discussió sobre punts clau del temari. La clau doncs, és l’estudi
autodidacta de la teoria i la resolució de problemes i discussió de
qüestionaris en grup en les classes presencials. Heu de tenir en compte
que aquesta modalitat docent no està pensada com un curs d’ensenyament
a distància ni com un curs completament autodidacta. Està organitzat de
manera que les classes presencials, basades en pautes d'aprenentatge
cooperatiu, juguen un paper molt important en el procés d’aprenentatge
de continguts i competències. El curs està implementat sobre la
plataforma virtual WebCT.
HORARI: Hem previst
l’equivalent a dues hores de classes presencials a la setmana. Els dies
de classe però es distribuiran al llarg del semestre segons la
planificació inicial de les sessions d'avaluació continua. El calendari
de les classes presencials es definirà abans de l'inici de les classes
de cada semestre.
Trobareu tota la informació relativa a aquesta modalitat docent en el
dossier electrònic de l'assignatura, dins una carpeta específica per la
modalitat semipresencial. Allà trobareu els detalls de la metodologia
docent, mètode d'avaluació, valoració del rendiment acadèmic de
semestres anteriors i resultats de les enquestes dels alumnes,
informació que us ha de servir per decidir la metodologia docent amb
que voleu cursar l'assignatura.