Microeletrónica II
Código
11045
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências dos Materiais
Créditos
6.0
Professor responsável
Luís Miguel Nunes Pereira
Horas semanais
6
Total de horas
90
Língua de ensino
Português
Objectivos
A UC Microeletrónica II pretende dar continuidade ao plano curricular de Microeletrónica I, dando aos alunos uma formação avançada em materiais e dispositivos para a microeletrónica (convencionais e novos materiais), técnicas de processamento complementares e miniaturização (e seus desafios).
Pré-requisitos
Na UC de Microeletrónica II não existem precedências obrigatórias. No entanto, é recomendável que os alunos tenham conhecimentos bem estruturados de algumas UCs de semestres anteriores tais como: Materiais Semicondutores, Eletrónica (I e II) e Microeletrónica I.
Conteúdo
1. Miniaturização
Lei de Moore e desafios; Tolerâncias e normas de layout
2. Materiais
O silício cristalino e policristalino; Dielétricos; Materiais de baixa permissividade; Metais e ligas
3.Técnicas complementares de processamento de ICs
Epitaxia; CVD e suas variantes e ALD
4. Litografia e erosão
Fotolitografia de alta definição; Litografia por feixe de eletrões; Litografia por raios-X; Litografia por projecção de iões; Laser scribing; Técnicas alternativas; Erosão química; Erosão por plasma
5. MEMS
6. Novos materiais
Oxidos semicondutores; Nanomaterias e nanoestruturas
7. Futuro da microelectrónica
A partir de 2016/17
Introdução (1 aula)
-
Apresentação e revisão de conceitos de junções
Dispositivos (5/6 aulas)
-
Bipolares
-
JFETs
-
MOSFETs
-
CMOS
-
TFTs
-
EGFETs
Miniaturização (3/4 aulas)
-
Lei de Moore e desafios;
-
Materiais
-
Strain silicon
-
Silicon on insulator
-
Dielétricos high k
-
Materiais low k para interligações
-
Metais e ligas
MEMS (2/3 aulas)
-
Tipos de estruturas
-
Aplicações
-
Processos de produção
-
NEMS
Futuro da microelectrónica (1 aula)
-
Transistores com materiais 1 e 2D, Resonance tunnel diodes/single electron transistors.
Bibliografia
- Semiconductor Integrated Circuit Processing Technology, W. R. Runyan, K. E. Bean, Addison-Wesley; Revised edition, 1990
- ULSI technology, C. Y. Chang, S. M. Sze, McGraw-Hill, 1996
- Microelectronic processing: an introduction to the manufacture of integrated circuits, Walter Scot Ruska, McGraw-Hill, 1987
- Microelectronic Circuits, Adele Sedra, Keneth Smith, Oxford University Press, 4ª edição, 1997
- The Science and Engineering of Microelectronic Fabrication, Stephen A. Campbell, Oxford University Press, 2 edition, 2001
- Microelectronics Circuit Analysis and Design, Donald Neamen, McGraw-Hill, 4ª edição, 2009
- Transparent electronics: from synthesis to devices, editado por Antonio Facchetti e Tobin Marks, Wiley 2010
- Transparent oxide electronics: from materials to devices, P. Barquinha, R. Martins, L. Pereira, E. Fortunato, Wiley 2012)
Método de ensino
O ensino da disciplina reparte-se por aulas téoricas, teórico-práticas e de laboratório, presenciais. Para além disso, existe ensino tutorial, de acompanhamento dos alunos, sujeita a avaliação, por discussão oral.
Método de avaliação
Nota final
50% média testes ou exame
50% nota relatório de grupo
Aprovação com frequência e média ponderada > 9,5 V/ Média de testes ou exames > 9,5 V
Testes/Exame
2 testes (opcionais) com nota mínima de 8 V em cada teste
1 época de exames
Relatórios
Grupo - sobre aulas de laboratório (fabrico de MEMS)
Entrega 15 após a última aula
Frequência
Presença nas aulas de laboratório e aprovação no relatório (nota do relatório > 9,5 V)