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Titulación: Ingeniero en Electrónica Departamento:Electricidad y Electrónica Centro: E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicación Campus "Miguel Delibes". Camino del Cementerio s/n. 47011 Valladolid Curso: 1º Carácter: Optativa Impartición: Primer cuatrimestre Número de créditos: 6.0 Ofertada actualmente: Sí Observaciones:
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Correo electrónico de contacto:lbailoneleuvaes Objetivos:Comprender las propiedades fundamentales de los semiconductores, en los que se basa la industria microelectrónica. Adquirir la base necesaria para el estudio de los dispositivos electrónicos. Asimilar los fundamentos que permitan la futura comprensión de nuevos dispositivos. Facilitar la comprensión de los aspectos relevantes que influirán en los procesos tecnológicos en los semiconductores. Obtener una visión general de los materiales y de las técnicas de caracterización relevantes en la investigación tecnológica en semiconductores. Descripción: Física y fenomenología de los semiconductores utilizados en electrónica. Contenidos:1- Estructura cristalina de los semiconductores Materiales semiconductores: aspectos generales. Estructura cristalina. Propiedades de los semiconductores cristalinos. Red recíproca. 2- Propiedades del electrón El electrón: propiedades clásicas. Naturaleza ondulatoria del electrón. Propiedades ondulatorias del electrón. 3- Teoría de bandas de los semiconductores El electrón en un cristal. Bandas de energía. Movimiento y masas efectivas. El hueco. Análisis de los semiconductores más relevantes. Consideraciones complementarias. 4- Estadística de portadores en el equilibrio Densidad de estados. Impurezas y defectos. Distribución de portadores en el equilibrio. Semiconductores degenerados y no degenerados Concentración deportadores en función de EF y de la Temperatura. Determinación del nivel de Fermi. 5- Generación y recombinación. Consideraciones iniciales. Procesos de recombinación. Procesos de generación. Estadística de generación y recombinación. Eficiencia de recombinación radiativa. Pseudo-niveles de Fermi. Estadística de G-R por centros profundos. G-R en la superficie. Dependencia de la G-R con diversos parámetros. 6- Fenómenos de transporte de portadores Presentación. Corriente de arrastre. Análisis de la movilidad. Conductividad y resistividad. Efecto Hall. Corriente de difusión. Relación de Einstein. Corriente eléctrica fuera del equilibrio. 7- Ecuaciones básicas para el estudio de dispositivos electrónicos Ecuaciones de estado. Ecuación de difusión de minoritarios (EDM). Resolución de la EDM en condiciones estacionarias. Resolución de la EDM dependiente del tiempo. 8- Caracterización eléctrica de semiconductores. Medidas de conductividad y movilidad. Determinación de impurezas: Densidad y coeficientes. Temas complementarios: Microscopía electrónica y microscopía de efecto túnel. Espectroscopía de transitorios de niveles profundos (DLTS). Difusión de defectos en semiconductores. Otros semiconductores de importancia en electrónica Prácticas:Las prácticas se realizarán en horario de clase. SESIONES 1-3: Estadística de portadores Prácticas de ordenador en las que se utilizarán Applets de Java y hojas de cálculo Excel para ilustrar algunos de los conceptos más relevantes vistos en teoría. Los ficheros y enlaces correspondientes a cada sesión estarán accesibles en: http://www.ele.uva.es/~pedro/EF/EF_practicas.htm SESIÓN 4: El experimento de Shockley-Haynes. Otras actividades:La asignatura se desarrollará mediante: Clases teóricas Sesiones de problemas Prácticas de ordenador Charlas-seminarios sobre algunos de los temas propuestos en los Apéndices. Evaluación:Se valorará la comprensión de los conceptos básicos de la asignatura y la capacidad para aplicarlos en situaciones nuevas. La forma de examen será acordada en los primeros días de clase. Observaciones:Bibliografía: PIERRET R. F., "Advanced semiconductor fundamentals". Addison Wesley, 1989. http://ece-www.colorado.edu/~bart/book Bibliografía Complementaria: PIERRET R. F., "Fundamentos de semiconductores". Addison Wesley Iberoamericana, 1994. SZE S.M., "Physics of Semiconductor Devices". Wiley Interscience, 1981. Direcciones web de interés: http://bellota.ele.uva.es/~lbailon/ http://ece-www.colorado.edu/~bart/book http://jas2.eng.buffalo.edu/applets