Semicondutores e Dispositivos

Código:

F4029

Sigla:

F4029

Nível:

400

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:A_ASTR	0	Plano de estudos a partir do ano letivo 2023/2024	1	-	6	42	162
			2
M:CTN	0	Plano Oficial a partir de 2020_M:CTN	1	-	6	42	162
M:EF	25	Plano Oficial a partir de 2021_M:EF	1	-	6	42	162
M:F	4	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	42	162

Língua de trabalho

Português e inglês

Objetivos

Depois de concluir esta UC, o estudante deve:

a) Perceber a importância histórica dos semicondutores

b) Compreender os conceitos físicos dos semicondutores

c) Perceber a relação entre estruturas cristalinas / bandas de energia /propriedades elétricas em semicondutores

d) Conhecer e perceber as propriedades de transporte em semicondutores

e) Estar familiarizado com a estatística em semicondutores

f) Identificar e compreender as ideias por trás das aplicações de materiais semicondutores em dispositivos

 

Resultados de aprendizagem e competências

A UC inicia-se com uma introdução histórica, motivando os alunos para o restante conteúdo e cobrindo o objetivo de aprendizagem (a). 

As unidades programáticas 2,  3, e 4 permitem aos alunos inicialmente rever os conhecimentos prévios necessários, para de seguida adquirem e perceberem os fenómenos físicos que estão na base no comportamento semicondutor ( objectivos b, c).

As unidades 5 e 6 introduzem as bases dos fenómenos de transporte e estatística em semicondutores, reforçando os objetivos de aprendizagem b) e c), e contribuindo para os d) e e).

Por fim, os conceitos anteriores são aplicados em dispositivos semicondutores progressivamente mais complexos durante as unidades 7,8,9, 10 indo de encontro ao objetivo de aprendizagem (f).

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1- Introdução histórica.

2-Revisão de Mecânica Quântica.

3-Bandas de energia em semicondutores.

4-Dinâmica de movimento eletrónico em bandas de energia

5-Estatística de equilíbrio em semicondutores.

6-Fenómenos de transporte.

7-Junção p-n.

8- Transístores bipolar.

9-Dispositivos unipolares.

10-Dispositivos fotónicos.

Bibliografia Obrigatória

Donald Neamen; Semiconductor Physics And Devices

Bibliografia Complementar

Davies, J. ; The Physics of Low-dimensional Semiconductors: An Introduction., Cambridge (UK): Cambridge University Press., 2000
Anderson, B., Anderson, R.; Fundamentals of Semiconductor Devices., International Edition. Singapore (Asia): McGraw-Hill., 2005
Bar-Lev, A. ; Semiconductors and Electronic Devices. , 1993

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

O ensino do conteúdo programático ocorrerá intercalando momentos predominantemente expositivos, com exercícios guiados, que ajudarão na compreensão das ideias apresentadas.

O ensino será feito de modo continuado, o que implicará o compromisso de uma frequência responsável por parte dos estudantes. Ter-se-á em conta que a aprendizagem implica trabalho e assistência participada de todos os interessados no ganho de competências. Dar-se-á particular ênfase ao interesse do estudante em trabalhar durante todo o semestre.

As folhas de exercícios semanais (a serem entregues semanalmente), incluem problemas focados em ajudar o aluno a consolidar a compreensão dos conceitos expostos nas aulas, permitindo aos alunos um acompanhamento constante durante a UC e ao professor identificar problemas de compreensão e atuar imediatamente na aula seguinte. 

A avaliação final permite uma validação global do alcançar dos objetivos. 

Palavras Chave

Ciências Físicas > Física > Electrónica > Microelectrónica
Ciências Físicas > Física
Ciências Físicas > Física > Propriedades da matéria condensada > Física de semicondutores
Ciências Físicas > Física > Física do estado sólido

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	75,00
Trabalho prático ou de projeto	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	120,00
Frequência das aulas	42,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

O estudante deve cumprir a assiduidade, em conformidade com os regulamentos vigentes da FCUP.

Fórmula de cálculo da classificação final

CF = 25%TP + 75%E

CF: Classificação final
E: nota do Exame final
TP: nota do Trabalho prático

Melhoria de classificação

De acordo com o “Regulamento de Avaliação do Aproveitamento dos Estudantes da FCUP”.

Por exame.

O estudante só pode efetuar melhoria à nota de exame.

Observações

Membros do Júri:
Bruno Soares
João Pedro Araújo