Microeletrônica
Microeletrônica
Última
atualização (SALA ALOCADA PARA TERÇA - 6100):
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Ementa do curso
Estrutura de bandas de energia através da equação de Schrodinger. Nível de Fermi nos semicondutores. Mecanismos de condução. Teoria da junção PN. Transistores de junção. Tecnologia de fabricação de dispositivos semicondutores e circuitos integrados. Tecnologia de filmes grossos e filmes finos. Diodo Tunel. Componentes optoeletrônicos. Introdução às fibras ópticas.
Objetivos
Visa a presente disciplina fornecer ao aluno subsídios sobre a estrutura dos semicondutores, de modo a compreender os mecanismos de condução nos diversos componentes semicondutores e circuitos integrados. Torná-lo-á apto a compreender a moderna tecnologia de fabricação dos micro circuitos.
Bibliografia
- CMOS Circuit Design, Layout and Simulation, 3rd edition
Bibliografia adicional
- VLSI fabrication principles - Silicon and Gallium Arsenide
- The science and engineering of microelectronic fabrication
- Engenharias - Introdução Às Microtecnologias No Silício
Cronograma
- Cronograma - tentativa de calendário atualizado (infelizmente este calendário ainda está sujeito a possíveis modificações)
Critério de aprovação
A avaliação do curso será relaizada através de diversos trabalhos, uma avaliação, P1, e um projeto no fim do curso, P2.
A média parcial será feita com a média das duas avaliações e da média dos trabalhos com pesos de 70% e 30% respectivamente.
Mp = (P1 + P2)*0.7 + 0.3*MT
- Se Mp for igual ou maior que 7.0, o aluno estará automaticamente aprovado. (Mp >= 7.0, APROVADO)
- Se Mp for maior que 4.0 e menor que 7.0,
o aluno fará um projeto
final, PF. A média final (Mf) é calculada, Mf = (Mp + PF)/2
- Se Mf maior ou igual a 5, o aluno será aprovado. (Mf >= 5, APROVADO).
- Se Mf menor do que 5, o aluno será reprovado. (Mf < 5, Reprovado)
- No caso de falta justificada em uma das provas P1 ou P2, o aluno realizará uma prova de segunda chamada. A falta não justificada em uma prova acarreta em nota 0.
- No caso de falta de duas provas ou de presença inferior a 75% o aluno será reprovado.
Notas
Sala de aula e horário
Terças, 09:40h-12:20h, sala 6100
Sextas, 12:30h-14:10h, sala 5006
Aulas - * atualizadas para 2016/2
- Aula 01*
- Aula 02*
- Aula 03*
- Aula 04*
- Aula 05*
- Aula 06*
- Aula 07*
- Aula 08*
- Aula 09*
- Aula 10*
- Aula 11
- Aula 12
- Aula 13
- Aula 14
- Aula 15
- Aula 16
- Aula 17
- Aula 18
- Aula 19
Tutoriais
Site em construção com alguns tutoriais do LTSpice e do Electric.
Video tutoriais do Electric (em inglês)
Trabalhos de 2016/1
- Projetar um resistor de 250 kOhms de poço-n em formato serpentina- cálculo à mão e desenho em concordância com as regras de design submicron com escala de 300 nm.
- Entrega do trabalho: Dia ??/??/2017. Envie o arquivo do electric por email. Salve o arquivo como "trab1_nome" para eu poder me organizar.
- Tutoriais que podem ser úteis:
- Projetar um divisor de tensão com dois resistores de 10KOhms (esquemático e leiaute). Comparar as duas células (LVS). Simular as duas células no SPICE variando a tensão de 0 a 5V. Apresentar os gráficos de tensão de saída e de entrada. Entrega do trabalho: Dia ??/??/2017. Envie o arquivo do electric por email. Salve o arquivo como "trab2_nome".
- Tutoriais que podem ser úteis:
- http://cmosedu.com/videos/electric/tutorial1/electric_tutorial_1.htm
- http://cmosedu.com/cmos1/ltspice/ltspice_electric.htm - ajustando o Electric com o LTspice
- Projetar o leiaute de um transistor NMOS com W = 20 e L = 3 utilizando o processo C5. Projetar também o esquemático do NMOS e comparar as duas células (LVS). Simular as duas células no SPICE variando a tensão VDS de 0V a 5V em passos de 1mV e VGS de 0 a 5V em passos de 1V. Apresentar os gráficos IxV. Entrega do trabalho: Dia ??/?/2017 (Ao enviar o trabalho, inclua seu nome no título do arquivo) - Este tutorial ajudará vocês neste projeto.
- Projetar uma porta inversora com um NMOS de 20/3 e um PMOS feito para ter a mesma resistência de chaveamento do NMOS. Simular no SPICE a relação entre a tensão de entrada e a tensão de saída. Similar ao exemplo 11.1 do capítulo 11 do livro texto. Entrega do trabalho Dia ??/?/2017 (Ao enviar o trabalho, inclua seu nome no título do arquivo) - Utilizem este tutorial como guia.
- Projetar uma porta NAND de duas entradas utilizando. Entrega do trabalho: Dia ??/?/2017 (Ao enviar o trabalho, inclua seu nome no título do arquivo) - Este tutorial guiará vocês neste trabalho.
- Projetar um oscilador em anel (ring oscillator) de 5 estágios utilizando a porta inversora desenvolvida no projeto anterior. Entrega do trabalho: Dia ??/?/2017 (Ao enviar o trabalho, inclua seu nome no título do arquivo) - Siga este tutorial como um guia para o trabalho.
Trabalhos Finais - 2016/2
Os seguintes trabalhos foram realizados no curso de 2016/2:
- Subtrator completo de dois bits
- Somador completo de dois bits
- Shift register estático de quatro bits
- Oscilador controlado por tensão (VCO)
- Flip flop tipo T edge triggered (toggle FF)
- Flip flop tipo D edge triggered (data FF)
- Espelho de corrente
- Schmitt trigger
Caso vocês deesejem fazer algum projeto específico, ideias são muito bem vindas!
Provas antigas
Sites para downloads e referências
- Electric VLSI Design System - Download
- Electric VLSI Design System - Documentação
- LTSpice - tutorial
- LTSpice - Download
- CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation - cmosedu.com
- Curso oferecido pelo Coursera (em inglês)
Curiosidades
- O fim da lei de Moore (em ingles) - artigo divulgado no site Hackaday em 09/09/15
- http://www.nature.com/news/the-chips-are-down-for-moore-s-law-1.19338