Docente/i: Rinaldo Castello  

Denominazione del corso: Integrated circuit devices
Codice del corso: 504990
Corso di laurea: Electronic Engineering
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01
L'insegnamento è caratterizzante per: Electronic Engineering
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso presuppone la conoscenza dei fenomeni fisici che stanno alla base del funzionamento dei vari dispositivi elettronici allo stato solido. Da questa base si intende portare lo studente alla conoscenza dei modelli circuitali analitici che descrivono tali dispositivi inclusi quelli più empirici usati nei simulatori numerici. L’enfasi è sui dispositivi più largamente diffusi vale a dire quelli disponibili nelle tecnologie integrate Bipolari e CMOS

Programma del corso

Il corso, partendo dalla conoscenza dei concetti fondamentali contenuti nel corso di Fisica dei dispositivi a Semiconduttori ha come scopo la derivazione dei modelli analitici dei dispositivi elettronici allo stato solido più rilevanti con particolare enfasi sul transistore bipolare e MOS.

Ripasso introduttivo
Per guarantire una buona continuità fra le conoscenze di base e i nuovi concetti che saranno introdotti, il corso inizia con un ripasso dei punti ritenuti più essenziali fra quelli contenuti nel corso di Fisica dei dipositivi a Semiconduttore.

Giunzione p-n:
Distribuzione disuniforme di impurità. Giunzione p-n rovesciata. Giunzione p-n in diretta, caratteristica corrente tensione. Accumulo di carica ed analisi in transitorio. Modello del diodo nelle varie regioni di funzionamento

Transistore bipolare BJT:
Effetto transistor. Modello di Ebers-Moll e modelli usati dai simulatori (SPICE). Descrizione del BJT Integrato. Effetto Early, alti e bassi livelli di iniezione, Effettei Kirk e Webster. Modello acontrollo di carica e analisi in transitorio. Modello “pi greco” per piccoli segnali.

Struttura MOS:
Caratteristica capacità tensione della struttura MOS. Condizioni di accumulazione inversione e svuotamento. Tensioni di banda piatta e di soglia.

Transistore MOS:
Caratteristica corrente tensione di un transistore MOS, zona lineare e zona satura. Modelli per grandi e piccoli segnali. Effetti del secondo ordine: canali corti e stretti e conduzione sottosoglia.

Transistore JFET
Caratteristica tensione corrente del JFET usando le stesse approssimazioni del MOS

Prerequisiti

Fisica dei dipositivi a semiconduttore

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 40
Esercitazioni (ore/anno in aula): 20
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

R.S Muller. and T.I. Kamins . Device Electronics for Integrated Circuits Third Edition. John Wiley & Sons New York.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame finale orale.