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Timestamp: 2017-11-23 01:40:35+00:00

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ELECTRONICA FISICA | guias.usal.es
Lunes, Martes, Miércoles y Jueves de 11:30 a 13 h
Es una materia que forma parte del módulo Electrónica Física, que a su vez está compuesto por tres asignaturas (“Instrumentación Electrónica”, “Electrónica Física” y “Laboratorio de Electrónica”).
Es una asignatura obligatoria dentro del Grado en Física en la que se desarrollan conceptos básicos acerca de Física de Materiales y Dispositivos Semiconductores basándose en conocimientos previos de Física del Estado Sólido. Las técnicas experimentales ligadas a esta materia configuran la asignatura “Laboratorio de Electrónica”, que se imparte simultáneamente.
Familiarizarse con los materiales semiconductores de mayor utilización y conocer sus propiedades fundamentales.
Conocer la dinámica semiclásica de partículas cargadas en un semiconductor y entender el papel de la masa efectiva.
Identificar la influencia de la temperatura sobre las densidades de portadores en semiconductores intrínsecos y extrínsecos, y el papel que desempeña el nivel de Fermi en la descripción de tales densidades.
Familiarizarse con los procesos de transporte de carga en un semiconductor fuera de equilibrio.
Ser capaz de trazar diagramas de bandas de energía de diversas homo- y hetero-uniones.
Ser capaz de resolver analíticamente problemas de transporte de carga en una dimensión bajo diferentes condiciones de polarización, generación-recombinación, y con diversas condiciones de contorno.
Conocer la física y los comportamientos DC y AC de diodos PN, metal-semiconductor y MOS (Metal-Oxido-Semiconductor).
Ser capaz de formular las ecuaciones de los modelos básicos que describen el funcionamiento en DC de los dos tipos básicos de transistores: bipolar y de efecto de campo (especialmente el transistor MOSFET).
Familiarizarse con los circuitos equivalentes de los transistores y su manejo en circuitos analógicos básicos.
Identificar los puntos críticos en el funcionamiento de transistores y otros dispositivos cuando sus dimensiones se reducen hasta la escala nanométrica.
Conocer las propiedades ópticas de los semiconductores y cómo aprovecharlas para el diseño de dispositivos y aplicaciones.
Evolución histórica de la Electrónica.
Electrónica de vacío. Electrónica de estado sólido. Circuitos integrados.
Circuitos analógicos y digitales.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SEMICONDUCTORES Semiconductores simples y compuestos.
Bandas de energía y dinámica de portadores. Semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Densidades de portadores libres en equilibrio. Propiedades ópticas de los semiconductores.
FENÓMENOS DE TRANSPORTE DE CARGA EN SEMICONDUCTORES Corrientes de arrastre y difusión.
Procesos de generación-recombinación. Ecuación de continuidad.
Unión PN. Comportamiento estático y dinámico.
Unión metal-semiconductor. Contactos óhmico y recitificador.
TRANSISTORES Transistor bipolar (BJT).
Transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor (MOSFET). Comportamiento estático y dinámico.
Dispositivos detectores de luz: fotodiodos, fototransistores. Células solares.
Dispositivos emisores de luz: LED, diodo láser.
La nanoescala. Propiedades dependientes del tamaño. Nanoestructuras semiconductoras de baja dimensionalidad. Propiedades de transporte de nanoestructuras.
Propiedades ópticas de nanoestructuras.
Resolución de problemas referentes a todos los temas anteriores.
Elaboración y exposición de problemas y trabajos, supervisados por el profesor, ligados a los temas anteriores.
CB-2: Saber aplicar los conocimientos físicos a su trabajo o vocación de una forma profesional y poseer las competencias que suelen demostrarse
por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro del área de la Física.
Clases prácticas de resolución de problemas y seminarios
Los conocimientos teóricos se fijarán por medio de clases prácticas de resolución de problemas. Se desarrollarán los conceptos clave por medio de problemas modelo especialmente diseñados al efecto, de forma que los estudiantes adquieran las competencias previstas. Asimismo se propondrán problemas adicionales para resolución individual de los estudiantes (tanto en el aula como fuera de ella), algunos de los cuales serán expuestos y discutidos en seminarios con grupos reducidos donde se fomentará la participación activa de los estudiantes.
Se realizará mediante la plataforma Studium de la USAL. Se utilizará para la planificación, el intercambio de documentos y la interacción habitual con los estudiantes en el desarrollo de las actividades previamente descritas.
Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles (4rd Edition), D. A. Neamen, McGraw-Hill (2012).
Fundamentos de Microelectrónica, Nanoelectrónica y Fotónica, J. M. Albella Martín, J. M. Martínez-Duart y F. Agulló Rueda, Pearson (2005).
Elementos de Electrónica. Manual de Problemas Resueltos, D. Pardo Collantes y L. A. Bailón Vega, Secretariado de Publicaciones - Universidad de Valladolid (2007).
Se proporcionará material diverso relacionado con la asignatura a través de la plataforma Studium.
El grado de adquisición de las competencias se valorará a través de los resultados de aprendizaje de carácter teórico y práctico obtenidos. Tal valoración se realizará mediante actividades de evaluación continua y una prueba escrita final.
Las actividades de evaluación continua supondrán el 50% de la nota total de la asignatura y la prueba escrita final el restante 50%. Para superar la asignatura será necesario alcanzar en la prueba escrita final al menos un 30% de la nota máxima de la misma.
Pruebas presenciales escritas consistentes en cuestiones y problemas breves (30%).
Resolución individual, exposición y discusión de ejercicios propuestos (20%). Prueba escrita final (50%):
Examen escrito con dos partes de igual peso: una de teoría en forma de cuestiones y otra de problemas.
Se realizará una prueba escrita de recuperación que supondrá el 80% de la nota. El restante 20% corresponderá a la nota de la evaluación continua obtenida en el apartado de resolución-exposición de ejercicios, que no será recuperable.

References: Resolución 
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