Materiais Semicondutores
Objetivos
O principal objectivo é o de fornecer os conceitos básicos sobre os Materiais Semicondutores e dispositivos neles baseados aos estudantes das Licenciaturas em Física, Engenharia Física, Engenharia dos Materiais e Engenharia Electrotécnica.
Pretende-se assim congregar as noções da ciência e engenharia necessárias à compreensão do desempenho das diferentes categorias de materiais da electrónica usados na concepção e fabrico de dispositivos electrónicos e optoelectrónicos. Estes dispositivos operam normalmente por controlo do fluxo de electrões num semicondutor, de estrutura cristalina ou amorfa, onde as correspondentes propriedades físicas, químicas e eléctricas estão condicionadas aos arranjos estruturais e respectivas composições evidenciadas pelos semicondutores utilizados.
Caracterização geral
Código
1849
Créditos
6.0
Professor responsável
Isabel Maria Mercês Ferreira
Horas
Semanais - 5
Totais - 87
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Não obrigatório mas é recomendado que os alunos tenham frequentado, a unidade curricular de propriedades físicas dos materiais, física 3 e as matemáticas
Bibliografia
Materiais semicondutores: Sumários alargados de Rodrigo Martins e Isabel Ferreira
Guiões dos trabalhos práticos de laboratório e séries de problemas fornecidos pelos Assistentes.
Introduction to Semicondutors Materials and Divices, M. S. Tyagi; Editor: Jonh Willy & Sons, 1991.
Microelectronic Devices, Edward S. Yang, McGraw Hill, N.Y., 1988.- Semiconductor Devices, J. Singh, McGraw-Hill, 1994.
Solid State Physics, S. Omar, Cambridge Students, U.K. 1978.
Electronic Processes in Non-Crystalline Materials, N.F. Mott and E.A. Davis, Claredon Press, Oxford, 1978.
Elements of Solid State Physics, M. N. Rudden and J. Wilson, ed. John Wiley & Sons Ltd, 1993.
Physics of Semiconductor devices, Michael Shur, ed. Prentice Hall, Londres, 1990.
Método de ensino
Nas aulas teóricas é feita uma abordagem dos conceitos teóricos necessários para se entender os princípios físicos de funcionamento dos materiais semicondutores e dos dispositivos realizados com esses semicondutores. Os conceitos teóricos são depois aplicados na prática através da resolução de problemas e também de trabalhos práticos de laboratório onde são usadas as técnicas de caracterização eletrónica dos dispositivos abordados nas aulas (junção pn, transistor pnp e MOSFET).
As aulas teóricas são dadas com powerpoint e recurso ao quadro para explicar dúvidas colocadas pelos alunos ou detalhes importantes.
Método de avaliação
Nota da parte escrita NE: 2 testes (T1 e T2) ou exame.
Nota prática de laboratório incl. discussão: NL. 4 relatórios (75%) e discussão (25%)
Nota final= (2*NE+NL)/3
Restrições e outras informações:
Nota escrita maior que 8.5
Nota dos relatórios maior que 9.5
Admite-se que no exame os alunos possam efetuar ou T1 ou T2 ou T1 & T2.
Para terem frequência os alunos devem realizar todos os trabalhos práticos.
Entrega de relatórios: L1, L2, L3 e L4, 7 dias depois da sua realização.
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Conteúdo
Introdução: definição e caracterização dos diferentes tipos de semicondutores de estrutura cristalina, policristalina, amorfa e nanocristalina. Semicondutores inorgânicos versus semiconduotres orgânicos. Propriedades de transporte e comportamento físico dos semicondutores. Características funcionais que determinam a forma de fabrico e a sua aplicabilidade em dispositivos semicondutores. As equações de transporte e as técnicas de caracterização das propriedades destes materiais. Aplicações dos materiais semicondutores em dispositivos activos: junção (homo e hetero) díodo e junção Schottky – processamento, funcionalidade e aplicações de dispositivos de estrutura cristalina,amorfa e nanocristalina. Electrónica de materiais orgânicos e materiais naturais.
Cursos
Cursos onde a unidade curricular é leccionada: