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EDA para Nanoeletrónica

Objetivos

No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências que lhe permitam:

Compreender:

-        As limitações do modelo de Schokley  (modelo quadrártico) no projeto de circuitos atuais utilizando transistores de escala nanométrica e necessidade de utilização de novos modelos.

-        A necessidade de utilização de modelos comportamentais para a caracterização do funcionamento de dispositivos passivos em CMOS e outros dispositivos não convencionais de nanoeletrónica (p.e. memorias não voláteis) 

-        As problemáticas associadas a modelos para serem integrados em simuladores. 

Ser capaz:

-        Desenvolver scripts em Python para a determinação de parâmetros de novos modelos de caracterização de FETs, e.g. mosfets e TFTs (Aproximações analítica  e baseada em otimização).

-        Desenvolver em Verilog modelos compactos para FETs e modelos para dispositivos não convencionais 

Conhecer :

-        O funcionamento dos FETs e os fenómenos físicos associados à redução de dimensões

-        Modelos atuais de caracterização dos FETs

-        Dispositivos não convencionais de nanoelectronica

Caracterização geral

Código

12730

Créditos

6.0

Professor responsável

Maria Helena Silva Fino

Horas

Semanais - 4

Totais - 4

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Conhecimentos básicos de eletrónica e de programação

Bibliografia

Acetatos elaborados pela docente

Publicações internacionais fornecidos pela docente

Método de ensino

A unidade curricular é do primeiro semestre do segundo ano do mestrado, pelo que terá um funcionamento baseado em sessões teórico práticas em que os conteúdos programáticos são apresentados e os estudantes desenvolvem “scripts” que permitem implementar os diversos modelos apresentados.  As aulas práticas são dedicadas à utilização do ambiente de simulação LTSPICE/CADENCE.

Método de avaliação

Elaboração de 3 projetos  (20%, 40%, 40%) ao longo do semestre. Cada projeto compreenderá o desenvolvimento de software a ser realizado nas aulas e em autonomia, bem com a elaboração de correspondente relatório.

A avaliação é feita por discussão oral.

Conteúdo

1-    Inrodução à nanoeletrónica

2-     Modelos de Transístores MOS em dimensões nanométricas- Modelo N-Power( modificado), modelo EKV.

3-     Modelos para Thin Film Transistors.

4-     Modelos para bobines integradas- Modelo Pi.

5-      Introdução a dispositivos nanoelectrónicos não convencionais ( memristores, dispositivos spintronic e phase-changing) . Principios de funcionamento , aplicações e modelos.