Electrónica Física

Estudo e caracterización dos dispositivos semicondutores e dos seus fundamentos físicos. Centrarémonos nos díodos, os transistores bipolares e os de efecto campo. Presentaranse distintos modelos para estes dispositivos.

Resultados da aprendizaxe, o alumno demostrará:
- Que coñece os principios de funcionamento dos dispositivos electrónicos actuais e os modelos de circuítos asociados a eses dispositivos.
- Que é capaz de estudar e caracterizar os dispositivos semiconductores e os seus fundamentos físicos.

Contidos teóricos:

INTRODUCIÓN A LOS SEMICONDUCTORES. Propiedades dos semiconductores. Semiconductores intrínsecos e extrínsecos.

FÍSICA DE SEMICONDUCTORES. BANDAS DE ENERXÍA. Concentración de portadores en equilibrio térmico e fóra do equilibrio. Cálculo da distribución de portadores. Concentracións en función da enerxía. Concentracións en función do dopado. Dependencia coa temperatura. Nivel de Fermi.

FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN SEMICONDUCTORES. Correntes de arrastre. Correntes de difusión. Expresións finais da corrente. Mecanismos de xeración-recombinación. Ecuacións de continuidade.

A UNIÓN PN. Estrutura da unión. Estática da unión PN: Análise cualitativa. Aproximación de vaciamiento. Unión gradual. Problema electrocinético da unión PN: Análise cualitativa. A ecuación do diodo ideal. Desviacións respecto a unión ideal. Admitancia da unión. Estructuras PN.

O TRANSISTOR BIPOLAR DE UNIÓN. Estrutura do bipolar. Introdución aos modos de funcionamento. Análise cualitativa: Diagrama de bandas. Correntes no transistor. Características ideais. Ecuacións de Ebers-Moll. O transistor real. Modelos do transistor BJT.

O TRANSISTOR MOSFET. Estrutura do MOS e MOSFET. Diagrama de bandas. Características capacidade-tensión. Modos de funcionamento. Modelos do transistor MOSFET.



Contidos prácticos:
*Estudo das propiedades dos semiconductores
*Analise das características das unións PN
*Estudo das ferramentas de simulación de MOS e MOSFET

Bibliografia básica:
R. F. Pierret, Fundamentos de semiconductores, 2 edición, Addison-Wesley Iberoamericana, 1994.
R. F. Pierret, Advanced semiconductor fundamentals, Addison-Wesley, 1987.
G. W. Neudeck, El diodo PN de unión, 2; ediciónn, Addison-Wesley Iberoamericana, 1994.
G. W. Neudeck, El transistor bipolar de unión, 2; edición, Addison-Wesley Iberoamericana, 1994.
R. F. Pierret, Dispositivos de efecto campo, Addison-Wesley, 1994.

Bibliografia complementaria:
Jasprit Singh, Dispositivos Semiconductores, Editorial McGraw-Hill, 1997.
Kwok K. Ng, Complete Guide to Semiconductor Devices, Editorial Wiley, 2002.
M. Shur, Compound Semiconductor Electronics, Editorial World Scientific, 1996.
Peter Y. Yu, Fundamentals of Semiconductors, Editorial Springer, 2001.
Shalimova, Física de los semiconductores, Ed. MIR, 1975.
Yang, E.S., Fundamentals of semiconductor devices, McGraw-Hill Book Company, New York, 1978.
Wang, F.F.Y., Introduction to solid state electronics, North-Holland Pub. Company, Amsterdam, 1980.
S.M. Sze and M.K. Lee, Semiconductor devices: Physics and technology, Wiley, 2012.

Recursos na rede:
http://pveducation.org/pvcdrom
http://ecee.colorado.edu/~bart/book/
A Aula Virtual, incluirá material docente elaborado polo profesor e enlaces a recursos online

5.5.1.5.1 BÁSICAS E XENERAIS

CB1 - Que os estudantes demostrasen posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral, e adóitase atopar a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo.
CB2 - Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo.
CB3 - Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética.
CG1 - Posuír e comprender os conceptos, métodos e resultados máis importantes das distintas ramas da Física, con perspectiva histórica do seu desenvolvemento.
CG2 - Ter a capacidade de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos ou doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Física.
CG3 - Aplicar tanto os coñecementos teóricos-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e formulación de problemas e na procura das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais.

TRANSVERSAIS
CT1 - Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT2 - Ter capacidade de organización e planificación.
CT5 – Desenvolver o razoamento crítico.


ESPECÍFICAS
CE1 - Ter unha boa comprensión das teorías físicas máis importantes, localizando na súa estrutura lóxica e matemática, o seu soporte experimental e o fenómeno físico que pode ser descrito a través deles. CE2 - Ser capaz de manexar claramente as ordes de magnitude e realizar estimacións adecuadas co fin de desenvolver unha clara percepción de situacións que, aínda que fisicamente diferentes, mostren algunha analogía, permitindo o uso de solucións coñecidas a novos problemas.
CE5 - Ser capaz de realizar o esencial dun proceso ou situación e establecer un modelo de traballo do mesmo así como realizar as aproximacións requiridas co obxecto de reducir o problema ata un nivel manexable. Demostrará posuír pensamento crítico para construír modelos físicos.
CE6 - Comprender e dominar o uso dos métodos matemáticos e numéricos máis comunmente utilizados en Física
CE8 - Ser capaz de manexar, buscar e utilizar bibliografía, así como calquera fonte de información relevante e aplicala a traballos de investigación e desenvolvemento técnico de proxectos.

Clases presenciais e interactivas. Con prácticas de laboratorio.

Activarase un curso na plataforma Moodle do Campus Virtual.

Realizarase un exame final do cuadrimestre composto por teoría e problemas e será necesario aprobar cada parte por separado para aprobar esta materia. Este exame suporá o 70% da nota final da primeira convocatoria e a avaliación continua suporá o 30%.

É obrigatorio para superar a materia, realizar todas as actividades propostas como: prácticas, presentación de problemas, exames parciais e asistencia ao 80% en todas as clases.

Na nota final valorarase positivamente a participación na clase e a realización de actividades voluntarias.

A cualificación do alumno na segunda oportunidade corresponderá á nota obtida no correspondente exame oficial composto por teoría e problemas e será necesario aprobar cada parte por separado para aprobar esta materia.

Os alumnos que non asistisen ao exame ou non se sometan á avaliación de calquera outra actividade obrigatoria serán cualificados como non presentados.

Nos supostos de realización fraudulenta de exercicios ou probas, aplicarase o disposto na Normativa para a avaliación do rendemento académico do alumnado e a revisión das cualificacións.

TRABALLO PRESENCIAL NO AULA
Horas
Horas de lousa en grupo grande: 24
Horas de interativas en grupo reducido e de laboratorio: 18
Tutorías en grupos moi reducidos ou individualizadas: 3

Outras sesións con profesor

Especificar:

Total horas traballo presencial na aula: 45

Traballo adicional personal do alumno: 67.5

Realizar un seguimento da materia pola súa caracter construtivo aproveitando as clases de seminario e prácticas.

Recomendase ter cursado Electromagnetismo I, II. Física del Estado Sólido. Mecánica Estatística.

A materia impartirase principalmente en castelán.